¿Podemos cultivar en otros planetas?

Una de las principales campos de investigación en los estudios espaciales de los últimos tiempos ha sido la agricultura, considerada como un excelente medio para reducir carga de las futuras naves espaciales, mientras que al mismo tiempo, mantienen a los astronautas con buena salud.

El desarrollo de la agricultura fuera de la Tierra es indispensable para colonizar otros planetas
Colonizar otros mundos es un sueño que la humanidad ha mantenido durante siglos, y ahora está más cerca de hacerse realidad. Algunos expertos dicen que que estamos muy cerca y que sólo debemos investigar qué nos llevamos de la Tierra.
Numerosos estudios se centran en determinar la habitabilidad de los planetas que nos rodean, y también cuáles pueden ser colonizados. Un trabajo recientemente publicado demuestra que algunas formas de agricultura podrían sobrevivir en Marte, Venus y la Luna.
Cuando hablamos de Marte, las cosas son bastante sencillas. Las evidencias de agua líquida fluyendo en el pasado están por todo el planeta.
"El aliciente de colonizar nuevas tierras es algo intrínseco al hombre. Por tanto, ampliar nuestros horizontes a otros mundos, no es algo que tenga que parecer extraños en absoluto. El traslado de personas y la producción de alimentos podría ser necesario en el futuro", comenta Giacomo Certini.
Giacomo Certini, investigador italiano de la Universidad de Florencia, es uno de los expertos que investiga cómo producir alimentos en otros planetas.
Lograr esto sería la clave para la exploración espacial permanente. Transportar los alimentos necesarios para 1 a 2 años de viaje espacial, necesarios para ir y volver a Marte ocuparían demasiado espacio, y sencillamente sería inviable.
El principal aspecto de la agricultura espacial es determinar si los suelos de destino que los investigadores planean transformar mediante diversas técnicas son aptos.
"Aparte de cualquier consideración filosófica sobre este asunto, definitivamente para evaluar la superficie de otros planetas es determinar cómo se comporta el suelo".
"El conocimiento que hemos acumulado durante más de un siglo por las ciencias del suelo en nuestro planeta está disponible para investigar mejor la historia y el potencial del de nuestros vecinos planetarios", añade Certini.
Pero hacer conocer esto no es tan fácil como parece. En la Tierra, el concepto de tierra es intuitivo, pero este asunto no es tan sencillo en otros planetas, los límites parecen estar muy borrosos.

Suelo marciano fotografiado por uno de los módulos de descenso de las sondas Viking
"La falta de una definición única de suelo, universalmente aceptada, exhaustiva, y que establezca claramente el límite entre el suelo y lo que no lo es hace que sea difícil decidir qué variables tener en cuenta para determinar si las superficies extraterrestres son realmente suelos", añade Certini.
Sin embargo, esta cuestión se está analizando y no está muy lejos una respuesta.
En la Tierra, cinco factores afectan la formación de suelo: la roca madre, el clima, la topografía, el tiempo y la biota (conjunto de seres vivos del lugar). Es este último factor que sigue siendo un tema de debate entre los científicos.
Una definición de suelo común establece que el suelo es un medio que permite el crecimiento de las plantas. Sin embargo, esta definición implica que el suelo sólo puede existir en presencia de biota. Certini sostiene que el suelo es un material que contiene información sobre la historia del medio ambiente, y que la presencia de biota no es una necesidad.
"La mayoría de los científicos piensan que la biota es necesaria para producir la tierra", explicó Certini. "Otros científicos, como yo, subrayan el hecho de que una parte importante de nuestro propio planeta, como los Valles Secos de la Antártida o el desierto de Atacama de Chile, son suelos virtualmente ausentes de vida, lo que demuestran que la formación del suelo no requiere de seres vivos. "
Los investigadores de este estudio sostienen que la clasificación de un material como suelo depende principalmente de la erosión. Según ellos, un suelo es cualquier superficie planetaria erosionada que conserva la información sobre su historia climática y geoquímica.
En Venus, Marte y la Luna, la erosión se produce de diferentes maneras. Venus tiene una atmósfera densa, a una presión que de 91 veces la que se mide a nivel del mar en la Tierra y que está compuesta principalmente por dióxido de carbono y ácido sulfúrico con algunas gotas con pequeñas cantidades de agua y oxígeno.
Los investigadores predicen que la erosión en Venus podría ocurrir por procesos térmicos o corrosión por medio de la atmósfera, erupciones volcánicas, impactos de grandes meteoritos y la acción del viento.
Marte está actualmente dominado por meteorización física provocada por impactos de meteoritos y por variaciones térmicas en lugar de por procesos químicos.
Según Certini, no hay actividad volcánica que afecte a la superficie marciana, pero la diferencia de temperatura entre ambos hemisferios produce fuertes vientos. Certini añadió que el tono rojizo del planeta presente en el paisaje, es resultado de minerales de hierro oxidados, lo que es una señal de meteorización química en el pasado.
En la Luna, la capa de roca está cubierta por una capa de material suelto lamado regolito. Los procesos de meteorización observados en la Luna son los cambios creados por los impactos de meteoritos, la deposición y las interacciones químicas causadas por el viento solar, que interactúa directamente con la superficie.

Astronauta del Apolo XVI remueve el regolito lunar
Algunos científicos, sin embargo, consideran que la erosión por sí sola no es suficiente y que la presencia de biota es una parte intrínseca de cualquier suelo.
"El componente vivo del suelo es parte de su carácter inalienable, como también lo es su capacidad para sostener la vida de las plantas debido a la combinación de dos componentes principales: la materia orgánica del suelo y los nutrientes para las plantas," afirmó Ellen Graber, investigadora del Instituto de Suelos, Aguas y Ciencias Ambientales en el Centro Volcani de la Organización para la Investigación Agrícola de Israel.
Uno de los principales usos del suelo en otro planeta sería la agricultura, para cultivar alimentos y mantener cualquier población que pueda vivir algún día en ese planeta. Algunos científicos, sin embargo, se preguntan si el suelo es realmente una condición necesaria para el cultivo de espacio.

Cultivos aeropónicos en la Tierra. Este tipo de técnica hace innecesario el uso de suelo.
El cultivo de plantas sin tierra puede evocar escenas de "Star Trek", pero es casi de ciencia ficción. La aeropónica, un proceso de cultivo sin suelo, cultiva plantas en un ambiente de aire o niebla, sin la presencia de suelo y con muy poca. Los científicos han estado experimentando con este método desde la década de 1940, y los sistemas aeropónicos se han utilizado de forma comercial desde 1983.
"¿Quién dice que el suelo es una condción previa para la agricultura en otros planetas?" pregunta Graber. "Hay dos condiciones fundamentales para la agricultura, en primer lugar agua y en segundo nutrientes para las plantas. La agricultura moderna utiliza ampliamente los métodos de cultivo sin suelo, que puede incluir muchos tipos variados de sustratos sólidos."
En 1997, la NASA se asoció con Agrihouse y BioServe Space Technologies para diseñar un experimento para probar un sistema de crecimiento de plantas sin tierra a bordo de la Estación Espacial Mir. La NASA está particularmente interesada en esta tecnología debido a su bajo requerimiento de agua. El uso de este método para hacer crecer plantas en el espacio podría reducir la cantidad de agua que debe ser transportada durante un vuelo, disminuyendo a su vez la carga útil.
Los cultivos aeropónicos pueden ser también una fuente de oxígeno y de agua potable para las tripulaciones espaciales.
"Yo sospecho que cuando la humanidad llegue a la fase de asentamiento en otro planeta o la Luna, las técnicas para desarrollar cultivos sin suelo habrá avanzado mucho", predijo Graber.
La superficie y el suelo de un cuerpo planetario albergan importantes huellas sobre su habitabilidad, tanto pasada como futura. Por ejemplo, el exámen de las características del suelo han mostrado a los científicos que el Marte primitivo fue probablemente más húmedo y cálido de lo que es actualmente.
"El estudio de los suelos de nuestros vecinos celestes implica individualizar la secuencia de condiciones ambientales que determinaron las características actuales de los suelos, contribuyendo así a la reconstrucción de la historia general de estos cuerpos", afirmó Certini.
En 2008, el aterrizador de la NASA Phoenix Mars Lander realizó el primer experimento de química húmeda en el suelo marciano. Los científicos que analizaron los datos, afirmaron que el planeta rojo parecía tener ambientes más adecuados para mantener vida de lo que se esperaba, los mismos entornos que podrían permitir algún día que los visitantes humanos practiquen la agricultura.
"Esto represencia una mayor evidencia de agua porque las sales están ahí", comentó el investigador de Phoenix Samuel Kounaves de la Universidad de Tufts en un comunicado de prensa emitido después del experimento. "También hemos encontrado un razonable número de nutrientes o productos químicos necesarios para la vida tal como la conocemos."
Los investigadores encontraron rastros de magnesio, sodio, potasio y cloro, y los datos revelaron también que el suelo era alcalino, un hallazgo que desafiaba la creencia popular de que la superficie marciana era ácida.
Este tipo de información, obtenida a través de un análisis del suelo, se torna importante en el futuro para determinar cuál puede ser el mejor candidato planetario para el mantenimiento de colonias humanas.
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