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De los árboles lunares a las patatas de Marte: el reto de la flora en el espacio
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De los árboles lunares a las patatas de Marte: el reto de la flora en el espacio


 

 

Nunca existieron árboles invasores extraterrestres más allá de la imaginación o los hilos irónicos de Twitter. Sin embargo, sí hay un puñado de ejemplares vegetales que se han paseado más por encima de nuestra atmósfera. Algunos de ellos son los conocidos como ‘árboles lunares’. Y no tienen nada que ver con otros invasores y que se han adueñado de cunetas, descampados y grietas: los ailantos (Ailanthum altissima), una especie totalmente terrestre aunque devastadora fuera de su hábitat. Y su hábitat natural no es precisamente la Luna, donde cultivar algo es tarea casi imposible, pero tras la cual están las agencias NASA y ESA.

Por partes. Los árboles lunares no son más que los ejemplares nacidos de las semillas que el astronauta de la misión Apolo 14 Stuart Roosa llevó consigo a la superficie lunar en 1971. Aquellas semillas, unas 500, eran parte del conjunto de amuletos y recuerdos que la NASA dejaba llevar consigo a los hombres que visitaban nuestro satélite natural. Roosa había trabajado en los años cincuenta extinguiendo incendios y estaba bastante sensibilizado con el tema forestal.

Las semillas, una vez en la Luna, se salieron de su contenedor y quedaron expuestas al tóxico ambiente selenita por unos instantes. Aquello, en realidad, podría haber sido el germen de un interesantísimo estudio científico sobre la radiación, la ausencia de gravedad, la luz y la temperatura en semillas. Sin embargo, hoy hemos perdido la pista a muchas de aquellas simientes que, en efecto, terminaron por convertirse en frondosos árboles: arces, plátanos o pinos, sobre todo, esparcidas por jardines de instituciones de Estados Unidos.

El investigador de la NASA Dave Williams ha encontrado medio centenar de ellos. «Ahora ya están completamente desarrollados. Parecen árboles ordinarios, pero son especiales porque han estado en la Luna», explicaba al comienzo de su periplo mundial en busca de árboles lunares. Se plantaron desde 1976 y algunos de ellos salieron de Estados Unidos en forma de esquejes clónicos de segunda generación para otros países, donde se les pierde la pista.

«Se ha investigado muy poco al respecto», señala por su parte el investigador del Centro de Investigaciones Biológicas del CSIC Francisco Javier Medina. “Algún experimento se ha hecho ya de completar el ciclo vital de la planta, de semilla sembrada a semilla viable producida”, pero no con los árboles lunares, comenta a Newtral. “La investigación en este terreno está aún en pañales”, añade este biólogo vegetal. “Está por ver qué les pasa a esas semillas de plantas espaciales, sabemos que las semillas [que vuelven] son fértiles, pero está por ver si son absolutamente normales”. Igualmente, tampoco sabemos si son “normales” las lechugas que ya pueblan el espacio.

¿Lechugas, patatas o tomates? Las cosechas del espacio

Las postales futuristas que imaginaba la prensa de los años cincuenta y sesenta pintaban colonias humanas en la Luna, a modo de complejos residenciales llenos de flora. Pero la cara tóxica de la Luna debería hacérnosla ver como “un territorio particularmente hostil”, recuerda a Newtral el astrobiólogo Felipe Gómez, del CAB-INTA. Incluso para un árbol invasor y todoterreno como el ailanto.

Postal retrofuturista de los artistas Rick Guidice y Don Davis, quienes en 1975 imaginaron así las colonias espaciales / Campaña de la NASA

Cultivar en la Luna es una odisea por varios motivos: la ausencia de atmósfera (aire) priva de dióxido de carbono a los vegetales y los expone a dosis de radiación equivalentes a varias bombas atómicas. Recuerda Gómez el reto de encontrar agua líquida, ya que, aunque se sabe de su existencia en el interior de cráteres en penumbra, está en forma de hielo. Además, la mínima gravedad de la Luna enloquecería a las plantas. 

Precisamente, Medina lidera el proyecto ‘Seedling Growth’, iniciado en 2013, donde además del CSIC, participan NASA y ESA. Está encaminado a estudiar cómo la ausencia de gravedad provoca alteraciones a nivel celular en las plantas. “Sin gravedad, la raíz no crece hacia abajo (donde están las sales minerales) y las hojas no van para arriba (que es donde está la luz que les permite fabricar el alimento). El ciclo celular y la capacidad de suministrar sus células madre se perturba sin gravedad”, comenta. Sus últimas conclusiones han sido publicadas en Nature.

Para que los astronautas puedan alimentarse correctamente necesitan cosechar su alimento, tal y como plantea el libro ‘The Martian’ o la película del mismo nombre, en la cual Matt Damon consigue cultivar patatas en un improvisado invernadero marciano.

“Es más fácil cultivar en Marte que en la Luna, desde el punto de vista de la microgravedad”, explica Medina. “Marte es más parecido a la Tierra que la Luna porque tiene una gravedad más próxima. Es capaz de dirigir el crecimiento de las plantas. La Luna, no”. 

https://www.youtube.com/watch?reload=9&v=TYzLCBh_S-I

Sin embargo está por ver que sean las patatas el cultivo más adecuado para las futuras misiones con estancia lunar o marciana. Por ahora se ha experimentado con microgravedad en la Tierra y el espacio con la Arabidopsis thaliana, una planta silvestre que es como el ratón de laboratorio en la experimentación animal, pero que no se come.

La NASA lanzó en 2014 su proyecto ‘Veggie’, que consistió en un pequeño huerto de lechugas en la Estación Espacial Internacional (EEI). “Hay que investigar qué les pasó a esas lechugas a nivel celular y molecular. No sabemos si es, además, el mejor alimento posible”. Por el momento, las lechugas espaciales están causando sensación más en el ámbito escolar. Una parte de cada cosecha espacial no se come y se manda de vuelta a la Tierra para ser analizada, si bien aún no hay grandes conclusiones. Hay algunas publicaciones relacionadas al respecto, como la secuenciación del genoma de la única flor nacida en la EEI. Una preciosa zinnia que, desafortunadamente, tampoco se come.

Primer ejemplar de zinnia florecida en la EEI. / NASA
El holandés que quiere hacer posible ‘The Martian’

Aunque hay cierto consenso en que lo planteado en ‘The Martian’ tiene sentido científico, que los futuros astrorresidentes de la Luna y Marte se alimenten a base de patatas no es algo decidido. Hay, sin embargo, un científico holandés que ha decidido seguir el camino marcado por la ficción. está experimentando con condiciones de suelo lunares y marcianas en la Universidad de Wageningen (Países Bajos).

Wamelink muestra orgulloso sus brotes de patata, tomate, judías y guisantes en el canal de Youtube de su proyecto llamado ‘Comida para la Luna y Marte’. Ahora, su obsesión es criar lombrices en suelos espaciales y han probado que pueden sobrevivir incluso en la afilada y estéril arena lunar, eso sí, enriquecida con orina y excremento de cerdo –en el espacio, obviamente, serán humanos, como en ‘The Martian’–.

“Las judías verdes viven en simbiosis con bacterias que usan el nitrógeno del aire para convertirlo en nitratos, es decir, fertilizantes”, explica Wamelink en conversación por correo electrónico desde Wageningen. Esto es importante porque los suelos de la Luna o de Marte son muy pobres en estas sustancias. “Lo hemos probado en guisantes y funciona también. En realidad, no hemos visto ninguna especie que no prospere en suelos simulados, así que no esperamos problemas por ese lado”. En paralelo, un equipo de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Noruega se ha marcado el objetivo de cultivar las primeras judías en la EEI en 2021.

Tomateras y plantas de ensalada cultivadas en suelo simulado de Luna y Marte. / W. Wamelink

Wamelink financia parcialmente su proyecto mediante micromecenazgo. Por el momento, está especializado en la creación de suelos de cultivo ‘espaciales’. Su próximo paso, este otoño, será el uso de orina humana como aporte de agua y nutrientes, un reto pues no es un líquido inocuo para las plantas. Por otro lado, las bacterias fecales, que podrían cumplir un papel muy relevante en la fertilización de los suelos, “mueren fácilmente ante la radiación cósmica”.

Parte de esa radiación electromagnética, la luz, es imprescindible para que las plantas puedan producir su alimento, el de los humanos y agua. En la Luna la luz solar no es un problema durante las 14 jornadas que dura el día allí. Ahora bien, tanto sol también puede complicar el crecimiento de las plantas.

Si bien el experimento de Wamelink no entra en los efectos de la microgravedad, el liderado por el CSIC sí ha conseguido engañar a las plantas para que crezcan correctamente jugando con distintas longitudes de onda de luz. “Curiosamente, los receptores luminosos de las plantas, los fitocromos, son capaces de detectar distintos colores. La luz no sólo les sirve para hacer la fotosíntesis, se conectan metabólicamente con otros procesos celulares como la proliferación de células. La luz roja estimula su división. Y eso podemos aprovecharlo para mejorar el cultivo de las plantas en esas condiciones”.

En el espacio, mientras, ha arrancado este año un nuevo experimento para no tener que depender de lechos húmedos a modo de sustrato. Es como criar un garbanzo en un algodón empapado. Claro está, una tomatera, que puede llegar a superar el metro de altura, necesita de algo más que un algodoncito. El llamado sistema POND les permite “suministrar” nutrientes directamente a las raíces dentro de su cámara de crecimiento.

El algodón chino de la cara oculta de la Luna

Aunque en su ‘Somnium’ (1634), Kepler imaginó fascinantes bosques lunares, lo único que ha crecido en la cara oculta de la Luna, hasta la fecha, es una semilla de algodón de China. La misión ‘Chang’e 4’ puso por primera vez una nave en el reverso selenita con éxito. El brote de algodón que la acompañaba nació el pasado enero, pero murió de frío en menos de 48 horas. Los responsables de la Agencia Espacial China cortaron la calefacción y fin de la historia. Según dijeron, la intención no era hacer un seguimiento de la evolución de la planta, sino ver si podía germinar.

Brote de planta de algodón en la cara oculta de la Luna / Administración Nacional Espacial China

No es ninguna tontería pensar en la producción textil de futuras misiones o colonias lunares y marcianas, pero la semilla china no pasa de lo puramente simbólico.  “Acaba de haber un debate para ofrecer a los ministros de los países socios de la ESA para definir la planta más adecuada para investigar”, insiste Medina, para quien lo importante en esta fase es empezar a tener “buenas herramientas, como tener su genoma secuenciado, e ir más allá de experimentos como Veggie”.

El próximo mes de noviembre se celebrará una reunión de los representantes de la ESA en Sevilla para decidir cuál será la planta con la que se experimentará con vistas a que sea la base de la dieta vegetal de los futuros visitantes o colonos lunares y marcianos. Veremos sin Matt Damon tenía razón y si somos los terrícolas quienes “invadimos” la Luna con una especie exótica llamada patata.

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