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Agricultura extraterrestre
Alberto González Fairén
Numerosos proyectos de investigación en Astrobiología están dirigidos actualmente a la determinación de las condiciones de habitabilidad de nuestros planetas vecinos. Ya sea como visitantes o como colonizadores, los humanos que pisen otro mundo deberán disponer de la capacidad de utilizar los recursos de ese planeta, y no depender del envío de suministros desde la Tierra. Esto implica producir sus propios alimentos en una superficie muy diferente a la de nuestro mundo.
as últimas estrategias para colonizar otros mundos indican que el cultivo de plantas es un medio efectivo para descomponer residuos, secuestrar el carbono, producir oxígeno y biofiltrar el agua. Los investigadores Giacomo Certini, de la Universidad de Florencia, y Riccardo Scalenghe, de la Universidad de Palermo, han analizado los suelos de la Luna, Marte y Venus, y han llegado a la conclusión de que todos ellos son aptos para desarrollar tareas agrícolas. La primera cuestión a resolver en su análisis fue formular una definición adecuada de “suelo”, ya que no existe una acepción universalmente aceptada, exhaustiva y que delimite claramente qué es suelo y qué no lo es. Por esta razón, los investigadores debieron decidir qué variables tener en cuenta para determinar si las superficies de otros cuerpos planetarios podían ser calificadas como suelos. En la Tierra, cinco factores actúan de forma conjunta en la formación de suelos: la roca madre, el clima, la topografía, el tiempo y la biología. Es este último factor el que genera mayor debate: una definición abreviada de suelo sería aquella superficie donde las plantas pueden crecer (Figura 1). Pero esta definición implica que los suelos sólo pueden existir en presencia de organismos vivos. Sin embargo, hay zonas en la Tierra donde hay suelos y prácticamente no hay vida, como los Valles Secos de la Antártida o el Desierto de Atacama. Esto significa que la formación de suelos no parece requerir la presencia de vida. Una definición alternativa propuesta por Certini y Scalenghe considera “suelo” a una capa de la superficie de un planeta sometida a erosión y que recoge y almacena información sobre la historia climática y geoquímica de un lugar concreto. Por lo tanto, el factor principal en la formación de suelos sería la erosión, relegando a un papel secundario la presencia o no de vida.
Superficies...
Figura 1: Superficies en el lugar de descenso de Phoenix y en la isla Pantelleria, Italia. La superficie de la izquierda está alterada químicamente y tiene estructura interna, pero no vegetación. La superficie de la derecha está compuesta por material volcánico fragmentado e indiferenciado, pero en ella crecen plantas vasculares. ¿Cuál de los dos es “suelo”?
(En Certini y Scalenghe, 2010) Click para ampliar!
Los procesos erosivos son muy diferentes en las superficies de la Luna, Venus y Marte. En la Luna, la erosión de la superficie se debe básicamente a los impactos meteoríticos y las interacciones químicas de la superficie con el viento solar, ambos procesos muy importantes debido a la carencia de atmósfera. Por el contrario, Venus tiene una atmósfera muy densa compuesta básicamente por dióxido de carbono, con aerosoles de ácido sulfúrico, agua y oxígeno, y que genera una presión en superficie de 90 atmósferas. Certini y Scalenghe aventuran que los procesos erosivos sobre la superficie de Venus estarían causados fundamentalmente por procesos termales y corrosión ácida. Finalmente, la erosión sobre la superficie de Marte en la actualidad estaría dominada por procesos físicos derivados del impacto de meteoritos, las variaciones térmicas y los vientos. En el pasado, la erosión química fue más significativa, y ha dejado huellas evidentes en forma de minerales férricos oxidados. Los suelos de Marte han sido analizados directamente mediante los instrumentos de la sonda Phoenix, y los datos obtenidos abrieron la posibilidad de que el suelo marciano pueda ser apto para el crecimiento de determinadas especies vegetales. Entre los componentes detectados se incluyen sales de magnesio, sodio, potasio y cloro. Posiblemente habría que añadir algún nutriente adicional, fundamentalmente nitrógeno, y reducir la concentración de sales y de compuestos tóxicos, así como diseñar la distribución del tamaño de poro y su conectividad, con el objeto de que el suelo marciano fuese plenamente capaz de servir de sustrato para el crecimiento de plantas.

Sin embargo, otros investigadores sostienen que la presencia de suelos no es imprescindible para producir recursos vegetales. Ellen Graber, del Instituto de Ciencias Ambientales de Israel, desarrolla técnicas de cultivo sin presencia de suelos, con el concurso tan sólo de nutrientes y pequeñas cantidades de agua, en diferentes sustratos sólidos que no son suelos. Estas prácticas, denominadas “agricultura hidropónica” (Figura 2), fueron probadas con éxito fuera de la Tierra en 1997 en la estación espacial Mir. Las investigaciones de Graber anticipan que estas técnicas estarán ampliamente desarrolladas y perfeccionadas en el momento en que los seres humanos se dispongan a colonizar otros planetas.
Cultivos hidropónicos en Extremadura
Figura 2: Cultivos hidropónicos en Extremadura. (cronicasdelalusitania.com)
Un aspecto adicional que se habrá de tener en cuenta en el diseño de futuras misiones tripuladas a Marte es el efecto de la baja gravedad sobre el desarrollo vegetal, ya sea desarrollando agricultura tradicional o hidropónica. Como el agua es esencial para el transporte de nutrientes y de oxígeno tanto en fase líquida como gaseosa en el interior de las plantas, una gravedad de tan sólo 0.38g podría llevar a la asfixia de microorganismos y raíces, con la consiguiente emisión de gases tóxicos. Federico Maggi, de la Universidad de Sydney, y Céline Pallud, de Berkeley, han estudiado el efecto de la gravedad en el crecimiento de las plantas, y han concluido que las tasas de desnitrificación son mucho mayores si la planta crece sometida a gravedad marciana, emitiendo un 60% más de NO, 200% más de N2O y 1200% más de N2. Al mismo tiempo, el oxígeno y el carbono orgánico son consumidos con mayor rapidez, lo que incrementa en un 10% las emisiones de CO2. Además, se requiere un 90% menos de agua para conseguir el mismo crecimiento.
 
 
San Francisco (California), EEUU, 04 de Diciembre de 2010.
 
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