Investigadores de la Universidad de Florida lograron germinar y hacer crecer brotes en un laboratorio con material lunar traído a la Tierra por astronautas de la NASA. El objetivo de este experimento era saber si el material lunar podía ser usado para cultivar alimentos en un futuro cercano. Estos estudios fueron publicados en la revista Communications Biology.
El equipo de la Universidad de Florida finalmente pudo demostrar no solo que especies vegetales pueden brotar y crecer con éxito en material lunar sino también exponer cómo las plantas responden biológicamente al suelo de la Luna, también conocido como regolito lunar. Este material es muy diferente del suelo que se encuentra en la Tierra.
Cultivar plantas en la Luna: ¿Qué plantas brotaron?
“Las plantas brotan en suelo lunar”, afirmó Robert Ferl, del Instituto de Ciencias de Agricultura y Alimentos de la Universidad de Florida (UF/IFAS). Ferl y sus colegas plantaron una especie de Arabidopsis thaliana en suelo lunar traído a la Tierra por los astronautas de la Apollo 11 Neil Armstrong y Buzz Aldrin y por otros caminantes lunares. Como resultado de esto, todas las semillas germinaron.
Este estudio es un primer paso hacia el cultivo de plantas algún día para alimento y oxígeno en la Luna o durante misiones espaciales. Contextualmente, esta investigación se produce cuando el Programa Artemisa planea devolver a los humanos a la Luna.
“Artemisa requerirá una mejor comprensión de cómo cultivar plantas en el espacio”, dijo Rob Ferl, uno de los autores del estudio y profesor de ciencias hortícolas en el Instituto de Ciencias de Agricultura y Alimentos de la Universidad de Florida.
Cultivar plantas en la Luna: ¿Qué concluyeron los científicos?
“Las plantas ayudaron a establecer que las muestras de suelo traídas de la luna no albergaban patógenos u otros componentes desconocidos que dañarían la vida terrestre, pero esas plantas solo se espolvorearon con el regolito lunar y nunca se cultivaron en él”, dijo Anna-Lisa Paul, también una de las autoras del estudio y profesora investigadora de ciencias hortícolas en UF/IFAS.
La Arabidopsis se usa ampliamente en las ciencias de las plantas porque su código genético ha sido completamente mapeado.
El cultivo de Arabidopsis en el suelo lunar permitió a los investigadores comprender mejor cómo el suelo afectó a las plantas, hasta el nivel de expresión génica.
“A nivel genético, las plantas estaban sacando las herramientas que normalmente se usan para hacer frente a los factores estresantes, como la sal y los metales o el estrés oxidativo, por lo que podemos inferir que las plantas perciben el entorno del suelo lunar como estresante”, dijo Paul.
“En última instancia, nos gustaría utilizar los datos de expresión génica para ayudar a abordar cómo podemos mejorar las respuestas al estrés hasta el nivel en que las plantas, en particular los cultivos, puedan crecer en el suelo lunar con muy poco impacto en su salud”.
Mientras más fue expuesto el suelo a la graduación cósmica y el viento solar en la Luna, peor les fue a las plantas. Las muestras del Apollo 11 — expuestas por unos 2.000 millones más de años a los elementos debido a la edad de la superficie del Mar de la Tranquilidad — fueron las menos propicias para crecimiento, de acuerdo con los científicos.
Una solución pudiera ser aprovechar lugares geológicamente más jóvenes en la Luna, como flujos de lava, para excavar suelo para plantar. El ambiente pudiera también ser modificado, alterando la mezcla de nutrientes o ajustando la luz artificial.
Cultivar plantas en la Luna: Los materiales
Unos 382 kilogramos de rocas y suelo lunar fueron traídos de regreso por seis tripulaciones de las misiones Apollo. Algunas de las muestras iniciales de polvo lunar fueron espolvoreadas sobre plantas bajo cuarentena con los astronautas en Houston tras regresar de la Luna.
La mayor parte de las muestras permanecieron con acceso restringido, lo que forzó a los investigadores a experimentar con suelo simulado hecho a partir de ceniza volcánica en la Tierra.
La NASA finalmente proveyó de 12 gramos de suelo lunar a los estudiosos de la Universidad de Florida a inicios del año pasado y el esperado cultivo ocurrió en mayo pasado en un laboratorio. Este suelo se recolectó durante las misiones Apolo 11, 12 y 17 a la Luna. Paul y Ferl había solicitado tres veces en el transcurso de 11 años la oportunidad de trabajar con el regolito lunar.
La NASA dijo que el momento para un experimento así finalmente era adecuado, con la agencia planeando enviar a astronautas a la Luna de nuevo en unos pocos años. La situación ideal sería que astronautas futuros pudieran aprovechar el suelo lunar para plantar en invernaderos, en lugar de tener que establecer un sistema hidropónico, basado solamente en agua, dijeron los científicos.
“El hecho de que algo retoñó significa que tenemos ya un buen punto de partida y ahora la cuestión es cómo optimizamos y mejoramos”, dijo Sharmila Bhattacharya, científica del programa de la NASA para biología espacial.
Cultivar plantas en la Luna: ¿Cómo reaccionaron las plantas al experimento?
Tras podar las plantas para concentrar su estudio en un solo tallo (tampoco les sobraba la tierra), comprobaron que las podas tenían las raíces atrofiadas, más gordas, retorcidas y cortas que los ejemplares que habían plantado en tierras terrestres, las plantas de control.
El desarrollo de la parte aérea de las plantitas a partir del octavo día era más lento e irregular, con menos hojas y más pequeñas, y les salieron manchas rojizas. Todos estos síntomas indicaban que estaban sufriendo un estrés que no pasaron las muestras cultivadas en suelo terrestre.
