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Los amantes de la ciencia-ficción no son los únicos cautivados por la posibilidad de colonizar otro planeta. Los científicos están ocupados en numerosos proyectos de investigación enfocados en determinar cuán habitables son otros planetas

En Marte, por ejemplo, se están revelando cada vez más evidencias de que es probable que alguna vez hubo agua líquida en su superficie, y podría algún día convertirse en un lejano hogar para los humanos.

“El impulso por colonizar nuevas tierras es intrínseca en el hombre”, dice Giacomo Certini, investigador del Departamento de Plantas, Terreno y Ciencias Ambientales (DiPSA) de la Universidad de Florencia en Italia. “Por tanto, expandir nuestro horizonte a otros mundos no debe ser juzgado para nada como extraño. Llevar gente y producir alimentos allí podría ser algo necesario en el futuro”.

Es probable que los humanos que viajen a Marte, de visita o para colonizar, tendrán que hacer uso de recursos del planeta en lugar de llevar todo lo necesario con ellos en una nave. Esto significa cultivar su propia comida en otro planeta, uno que tiene un ecosistema muy distinto al de la Tierra.

Certini y su colega Riccardo Scalenghe, de la Universidad de Palermo en Italia, publicaron hace poco un estudio en Planetary and Space Science que hace algunas afirmaciones alentadoras. Dicen que las superficies de Venus, Marte y la Luna parecen ser adecuadas para la agricultura.

Conoce el suelo [espacial]

Antes de decidir cómo se podrían utilizar los suelos en los planetas, los dos científicos primero tenían que explorar si las superficies de los cuerpos planetarios se pueden definir como un verdadero suelo.

“Aparte de las consideraciones filosóficas sobre este tema, evaluar definitivamente que la superficie de otros planetas es suelo, implica que se ‘comporta’ como un suelo”, dice Certini. “El conocimiento que hemos acumulado durante más de un siglo de ciencia de los suelos en la Tierra está a mano para investigar mejor la historia y el potencial de la piel de nuestros vecinos planetarios”.

Uno de los primeros obstáculos para examinar las superficies planetarias y su utilidad en la exploración espacial es desarrollar una definición de qué es un suelo, algo que ha sido tema de mucha discusión.

“La falta de una definición única de ‘suelo’ aceptada universalmente, exhaustiva, y que establezca claramente los límites entre lo que es suelo y lo que no, hace que sea difícil decidir qué variables se deben tener en cuenta para determinar si las superficies extraterrestres son en realidad suelos”, comenta Certini.

En la reunión del 19º Congreso Mundial de Ciencias del Suelo en Brisbane, Australia, realizada en agosto, Donald Johnson y Diana Johnson sugirieron una “definición universal de suelo”. Definieron el suelo como un “sustrato en, o cerca de, la superficie de la Tierra y cuerpos similares, alterado por agentes y procesos biológicos, físicos y/o químicos”.

En la Tierra, cinco factores trabajan juntos en la formación del suelo: la roca base, el clima, la topografía, el paso del tiempo y la biota (o los organismos en una región, como su flora y fauna). Este último factor es el que sigue siendo tema de debate entre los científicos.

Una definición común, resumida, para el suelo, es que es un medio que permite que crezcan las plantas. Sin embargo, esta definición implica que el suelo sólo puede existir en presencia de biota. Certini defiende que el suelo es el material que mantiene la información sobre la historia medioambiental, y que la presencia de vida no es necesaria.

“La mayor parte de los científicos creen que se necesita biota para producir suelo”, comenta Certini. “Otros científicos, incluido yo, enfatizamos el hecho de que partes importantes de nuestro planeta, tales como los Valles Secos de la Antártida o el Desierto de Atacama en Chile, tienen suelos virtualmente libres de toda vida. Esto demuestra que la formación del suelo no requiere de biota”.

Los investigadores de este estudio sostienen que clasificar un material como suelo depende principalmente de la erosión. De acuerdo con ellos, un suelo es cualquier capa erosionada de una superficie planetaria que retiene información sobre su historia climática y geoquímica.

En Venus, Marte y la Luna, la erosión tiene lugar de distintas formas. Venus tiene una densa atmósfera a una presión que es 91 veces la que encontramos en la Tierra a nivel del mar, y está compuesta principalmente de dióxido de carbono y gotas de ácido sulfúrico con algunas pequeñas cantidades de agua y oxígeno.

Los investigadores predicen que en Venus la erosión podría ser causada por procesos térmicos o por la corrosión atmosférica, erupciones volcánicas, impactos de grandes meteoritos y erosión eólica.

Marte está dominado en la actualidad por la erosión física que provocan los impactos de meteoritos y las variaciones térmicas, más que por procesos químicos.

Según Certini, no hay vulcanismo activo que afecte la superficie marciana, pero la diferencia de temperatura entre los dos hemisferios provoca fuertes vientos. Certini también dice que el tono rojizo del paisaje del planeta, resultante de la oxidación de minerales de hierro, es indicativo de una erosión química en el pasado.

En la Luna, la capa de roca sólida está cubierta por otra de restos sueltos. Entre los procesos de erosión que se han visto en la Luna están los cambios creados por los impactos de meteoritos, deposiciones e interacciones químicas creadas por el viento solar, que interactúa directamente con la superficie.

Algunos científicos creen, sin embargo, que la erosión por sí sola no es suficiente, y que la presencia de vida es una parte intrínseca del suelo.

“El componente vivo del suelo es una parte de su inalienable naturaleza, como lo es su capacidad de mantener vida vegetal debido a una combinación de dos componentes principales: la materia orgánica del suelo y los nutrientes de las plantas”, dice Ellen Graber, investigadora en el Instituto del Suelo, Agua y Ciencias Ambientales en el Centro Volcani de la Organización para la Investigación Agrícola de Israel.

Uno de los usos primarios del suelo de otro planeta sería para la agricultura: cultivar alimentos y sostener poblaciones que puedan vivir algún día en el planeta. Algunos científicos, sin embargo, cuestionan que el suelo sea en realidad una condición necesaria para la agricultura espacial.

La agricultura sin suelo… no es ciencia-ficción

Cultivar plantas sin un suelo puede recordarnos imágenes de una película de “Star Trek”, pero no es ciencia-ficción. La aeroponia, como se le llama al proceso de cultivo sin suelos, desarrolla plantas en un entorno de aire o niebla sin suelo y con muy poca agua. Los científicos han estado experimentando con este método desde inicios de la década de los 40, y existen sistemas aeropónicos disponibles comercialmente desde 1983.

“¿Quién dice que el suelo es una condición para la agricultura?”, pregunta Graber. “Hay dos precondiciones principales para la agricultura, la primera es que haya agua, y la segunda, que haya nutrientes para las plantas. La agricultura moderna hace un uso extensivo de “medios de cultivo sin suelo”, que pueden incluir muchos sustratos sólidos variados”.

En 1997, la NASA formó equipo con AgriHouse y BioServe Space Technologies para diseñar un experimento que probara un sistema de cultivo de plantas sin suelo a bordo de la Estación Espacial Mir. La NASA estaba particularmente interesada en esta tecnología debido a su baja necesidad de agua. Utilizando este métodos para cultivar plantas en el espacio se reduciría la cantidad de agua que es necesario llevar durante el vuelo, lo que a su vez disminuye la carga.

Los vegetales cultivados aeropónicamente pueden ser fuente de oxígeno y agua potable para las tripulaciones espaciales.

“Sospecharía que si alguna alguna vez la humanidad llega a la etapa de establecerse en otro planeta o en la Luna, las técnicas para establecer el cultivo sin suelo estarán muy avanzadas”, predice Graber.

El suelo alienígena: Clave para el pasado y el futuro

La superficie y suelo de un cuerpo planetario posee importantes pistas sobre su habitabilidad, tanto de su pasado como del futuro. Por ejemplo, examinar las características del suelo ha ayudado a los científicos a demostrar que es probable que el Marte primigenio fuera más húmedo y cálido que el actual.

“Estudiar los suelos de nuestros vecinos celestes significa individualizar la secuencia de condiciones ambientales que establecieron las características actuales del suelo, lo que ayuda a reconstruir la historia general de esos cuerpos”, dijo Certini.

En 2008, el aterrizador Phoenix en Marte de la NASA, realizó el primer experimento químico húmedo usando suelo marciano. Los científicos que analizaron los datos dicen que el Planeta Rojo parece tener unos ambientes más apropiados para sostener vida de lo que se esperaba, ambientes que podrían permitir, algún día, que los visitantes humanos cultiven en ellos.

“Esta es una prueba más de agua, ya que las sales están ahí”, dijo el co-investigador de Phoenix Sam Kounaves, de la Universidad Tufts, en un comunicado de prensa emitido tras el experimento. “También encontramos una cantidad razonable de nutrientes, o compuestos químicos necesarios para la vida que conocemos”.

Los investigadores encontraron trazas de magnesio, sodio, potasio y cloro, y los datos también revelaron que el suelo era alcalino, un hallazgo que desafía la creencia popular sobre que la superficie marciana era ácida.

Este tipo de información, que se obtuvo por medio de análisis del suelo, es importante para enfrentar el futuro y determinar qué planeta sería el mejor candidato para sostener colonias humanas.

Esta historia se presenta en colaboración con Astrobiology Magazine, una publicación en la web patrocinado por el programa de astrobiología de la NASA.

Fuente: Space. Aportado por Eduardo J. Carletti


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