Nuevo estudio: plantas cultivadas en sustrato lunar

Actualizado el 13/05/2022 13:52

  • la agricultura en la luna? Los científicos cultivaron las plantas en Monderda.
  • Aunque funcionó sin embargo, las plantas estaban estresadas y su crecimiento se detuvo.
  • Sin embargo, los resultados de los estudios son de gran importancia.

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Esta investigación podría pasar a la historia de los viajes espaciales: los investigadores han cultivado plantas por primera vez en un sustrato lunar real. Los astronautas trajeron esto con ellos desde el satélite de la Tierra.

Se ha estudiado sistemáticamente si la agricultura en un cuerpo celeste es posible en el futuro. Un equipo de la Universidad de Florida en Gainesville informa en la revista Communications Biology que, en principio, las plantas podrían crecer en Monderd. Sin embargo, su crecimiento se detuvo y las plantas mostraron severos signos de estrés.

Cultivar cultivos en la Luna sería un requisito importante para una base en un cuerpo celeste.

Para Urs Moll del Instituto de Investigación del Sistema Solar. El estudio de Max Planck en Göttingen contiene “observaciones indudablemente interesantes”. Sin embargo, quedan muchas preguntas sin respuesta, dice un experto lunar que no participó en el estudio.

El cultivo de plantas en la luna es de particular interés para el programa Artemis de la NASA: la agencia espacial de EE. UU. quiere volver a poner humanos en la luna por primera vez desde la misión Apolo 17 de 1972 y establecer una base allí. preferentemente a finales de la década.

Las plantas jugarían aquí un papel decisivo: no solo podrían simplificar la dieta de la tripulación, sino también, por ejemplo, producir oxígeno. “Se necesita un circuito cerrado donde todo se recicle”, explica Moll, refiriéndose, entre otras cosas, al dióxido de carbono (CO2) emitido por los humanos. “Las plantas jugarán un papel importante en este ciclo”.

La tierra en la luna no es adecuada para el cultivo de plantas.

“Artemis requiere una mejor comprensión de cómo crecen las plantas en el espacio”, explica el coautor Rob Ferl. “Para futuras misiones espaciales más grandes, podríamos usar la Luna como centro o plataforma de lanzamiento. Por lo tanto, tiene sentido utilizar el suelo ya existente para cultivar plantas”.

Los investigadores ahora están probando si esto es posible en material suelto en la Luna. Este llamado regolito se formó como resultado del intenso bombardeo de la Luna por meteoritos. A lo largo de millones de años, los impactos han triturado la roca y la han convertido en una especie de arena, que en ocasiones cubría la superficie del satélite terrestre a varios metros de altura. Una diferencia crucial con los suelos terrestres: “En la tierra, los suelos están influenciados biológicamente”, dice Moll, refiriéndose a las plantas, los animales y los microorganismos. “Eso falta en la luna”.

Para la investigación, el equipo solo tenía alrededor de 12 gramos de material lunar que los Apolo 11, 12 y 17 trajeron a la Tierra desde sus respectivos sitios de aterrizaje. El material fue tamizado a un tamaño de grano menor a un milímetro, provisto de lana mineral y solución acuosa nutritiva, y colocado en mini-contenedores de 0.9 gramos cada uno.

Cultivo de plantas en Monderde
Rob Furl y Anna-Lisa Paul plantaron plantas bajo iluminación LED.

© dpa/Tyler Jones, UF/IFAS

Luego, los investigadores colocaron semillas de berro (Arabidopsis thaliana) en el sustrato. Esta planta, también extendida en Alemania, se utiliza como organismo modelo en biología, en parte porque su genoma ha sido completamente secuenciado.

Primero, brotaron las doce semillas. “No anticipamos esto”, dice la autora principal Anna-Lisa Paul. “Esto nos mostró que los suelos lunares no interrumpen las hormonas y las señales involucradas en la germinación de las plantas”. Sin embargo, rápidamente se hicieron evidentes problemas que no estaban presentes con las plantas de control en un sustrato terrestre similar al material lunar: las plantas crecían más lentamente, permanecían más pequeñas, decoloradas y, en general, eran muy diferentes.

Condiciones estresantes del suelo para las plantas.

Los investigadores interpretan estos resultados como un signo de estrés. Un análisis posterior mostró que la actividad de los genes es similar a la de las plantas expuestas a factores adversos como la sal, los metales o el estrés oxidativo. “De esto concluimos que las plantas percibían las condiciones del suelo lunar como estresantes”, explica Paul.

Sin embargo, el equipo registró diferencias notables entre los diversos sustratos lunares: las plantas crecieron peor en el material traído a la Tierra por el Apolo 11. A diferencia de los sitios del Apolo 12 y el Apolo 17, el regolito lunar en este sitio de aterrizaje es más antiguo y, por lo tanto, está expuesto a los rayos cósmicos y al viento solar por más tiempo. Estas corrientes de partículas cargadas caen constantemente sobre la sustancia lunar y la enriquecen, en particular, con iones de hidrógeno y helio.

Cultivo de plantas en Monderde
La planta cultivada se coloca en un recipiente durante el experimento para realizar un posible análisis genético.

© dpa/Tyler Jones, UF/IFAS

En general, las plantas ciertamente pueden crecer en “suelo lunar”, sin embargo, según el equipo, este no es un buen ambiente para el crecimiento. “La evidencia sugiere que el regolito más viejo proporciona un sustrato más pobre para el crecimiento de las plantas que el regolito más joven”, escribe. Las plantas prosperaron mejor con el material entregado por el Apolo 17.

El estudio deja muchas preguntas sin respuesta, dice Moll. En particular, no está claro qué componentes del material lunar fueron los responsables de los problemas que afectan a las plantas. “Puede haber muchos factores en juego”, dice. Los propios autores también señalan estas deficiencias: antes de que el regolito lunar pueda usarse como un recurso local para el cultivo de plantas, este material debe caracterizarse y optimizarse mejor. (sbi/dpa)

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imagen teaser: © dpa/Tyler Jones, UF/IFAS

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