Un nuevo estudio ha examinado la posibilidad de cultivar plantas en suelo traído de tres lugares distintos de la Luna.
Se descubrió que se podrían cultivar plantas en hábitats lunares, pero que los suelos más jóvenes funcionan mejor.
La investigación también encontró que la presencia de sales, metales y oxígeno muy reactivo en el suelo provoca las mayores respuestas de estrés en las plantas.
Estos hallazgos sobre las respuestas al estrés podrían servir para desarrollar cultivos más resistentes a la sequía.
¿Qué se necesita para que crezca un jardín? Además de mucho sol alternado con suaves chubascos de lluvia —y abejas y mariposas laboriosas que polinicen las plantas—, hace falta un suelo fértil y rico que aporte minerales esenciales. Pero imagina que no tuvieras suelo fértil, ni chubascos, ni abejas ni mariposas. Y que el sol fuera demasiado intenso y directo, o no apareciera, lo que provocaría temperaturas bajo cero.
¿Podrían crecer plantas en un entorno así y, de ser así, cuáles? Esta es la pregunta que tendrían que abordar los colonos de la Luna (y de Marte) si (o cuando) prosiga la exploración humana de nuestros vecinos planetarios. Ahora, un nuevo estudio, publicado en Communications Biology, ha empezado a ofrecer respuestas.
Los investigadores que realizaron el estudio cultivaron la planta de crecimiento rápido Arabidopsis thaliana en muestras de regolito lunar (suelo) traídas de tres lugares distintos de la Luna por los astronautas del programa Apolo.
Suelo seco y estéril
Esta no es la primera vez que se ha intentado cultivar plantas en regolito lunar, pero sí es la primera vez que se demuestra por qué no prosperan.
El regolito lunar es muy distinto de los suelos terrestres. Para empezar, no contiene materia orgánica (lombrices, bacterias, restos vegetales en descomposición), característica del suelo de la Tierra. Tampoco tiene un contenido de agua propio.
Pero está compuesto por los mismos minerales que los suelos terrestres; por tanto, si se compensa la falta de agua, luz solar y aire cultivando plantas dentro de un hábitat lunar, el regolito podría servir para cultivar plantas.
La investigación demostró que, efectivamente, es posible. Las semillas de A. thaliana germinaron al mismo ritmo en el material del Apolo que en el suelo terrestre. Sin embargo, mientras que las plantas en suelo terrestre desarrollaron raíces y echaron hojas, las plántulas cultivadas en las muestras del Apolo quedaron atrofiadas y desarrollaron raíces deficientes.
El objetivo principal de la investigación era examinar las plantas a nivel genético. Esto permitió a los científicos identificar qué factores ambientales concretos provocaban las respuestas genéticas más intensas al estrés. Descubrieron que la mayor parte de la reacción al estrés de todas las plántulas cultivadas en las muestras del Apolo se debía a las sales, los metales y el oxígeno altamente reactivo presentes en las muestras lunares (estos dos últimos elementos no son comunes en el suelo terrestre).
Las tres muestras del Apolo se vieron afectadas en distinta medida; las del Apolo 11 fueron las que crecieron más despacio. Dado que la composición química y mineralógica de los tres suelos del Apolo era bastante similar entre sí y a la de la muestra terrestre, los investigadores sospecharon que los nutrientes no eran el único factor en juego.
El suelo terrestre, llamado JSC-1A, no era un suelo común. Era una mezcla de minerales preparada específicamente para simular la superficie lunar y no contenía materia orgánica.
El material de partida era basalto, igual que en el regolito lunar. La versión terrestre también contenía vidrio volcánico natural como análogo de los «aglutinados vítreos» —pequeños fragmentos minerales mezclados con vidrio fundido—, abundantes en el regolito lunar.
Los científicos reconocieron los aglutinados como una de las posibles causas del escaso crecimiento de las plántulas en el suelo de las muestras del Apolo, en comparación con el suelo terrestre, y también de las diferencias en los patrones de crecimiento entre las tres muestras lunares.
Los aglutinados son habituales en la superficie lunar. Irónicamente, se forman mediante un proceso conocido como «jardinería lunar». Así es como cambia el regolito, debido al bombardeo de la superficie de la Luna por radiación cósmica, viento solar y meteoritos diminutos, un proceso también conocido como erosión espacial.
Como no hay atmósfera que ralentice los diminutos meteoritos que impactan contra la superficie, estos llegan a gran velocidad y provocan la fusión y, después, el enfriamiento rápido en el lugar del impacto.
Poco a poco se forman pequeños agregados de minerales unidos por vidrio. También contienen diminutas partículas de hierro metálico (hierro en nanofase) formadas por el proceso de erosión espacial.
Este hierro es la principal diferencia entre los aglutinados vítreos de las muestras del Apolo y el vidrio volcánico natural de la muestra terrestre. También fue la causa más probable del estrés asociado a los metales identificado en los perfiles genéticos de las plantas.
Así pues, la presencia de aglutinados en los sustratos lunares dificultó el crecimiento de las plántulas de las muestras del Apolo frente a las cultivadas en JSC-1A, especialmente las del Apolo 11. La abundancia de aglutinados en una muestra de regolito lunar depende del tiempo que el material haya estado expuesto en la superficie; a esto se le llama «madurez» de un suelo lunar.
Los suelos muy maduros han permanecido mucho tiempo en la superficie. Se encuentran en lugares donde el regolito no ha sido alterado por impactos más recientes que formaron cráteres, mientras que los suelos inmaduros (procedentes de debajo de la superficie) aparecen alrededor de cráteres recientes y en laderas empinadas de cráteres.
Las tres muestras del Apolo tenían distintos grados de madurez; el material del Apolo 11 era el más maduro. Contenía más hierro en nanofase y presentaba los niveles más altos de marcadores de estrés asociado a metales en su perfil genético.
La importancia de los suelos jóvenes
El estudio concluye que el regolito más maduro era un sustrato menos eficaz para cultivar plántulas que el suelo menos maduro. Es una conclusión importante porque demuestra que se podrían cultivar plantas en hábitats lunares utilizando el regolito como recurso. Sin embargo, la ubicación del hábitat debería elegirse en función de la madurez del suelo.
Y una última reflexión: se me ocurrió que los hallazgos también podrían aplicarse a algunas regiones empobrecidas de nuestro mundo. No quiero repetir el viejo argumento de «¿Por qué gastar todo este dinero en investigación espacial cuando podría invertirse mejor en escuelas y hospitales?». Ese sería el tema de otro artículo.
Pero ¿hay avances tecnológicos derivados de esta investigación que podrían aplicarse en la Tierra? ¿Podrían utilizarse los conocimientos adquiridos sobre los cambios genéticos relacionados con el estrés para desarrollar cultivos más resistentes a la sequía? ¿O plantas capaces de tolerar niveles más altos de metales?
Sería un gran logro que cultivar plantas en la Luna contribuyera a que los jardines de la Tierra fueran más verdes.
¿Qué está haciendo el Foro Económico Mundial por la naturaleza?
El Centro para la Naturaleza y el Climaayuda a los líderes a comprender las interconexiones entre el clima, la naturaleza y el desarrollo económico. Ofrece una plataforma para explorar vías que promuevan la resiliencia y la prosperidad dentro de los límites planetarios.
Al facilitar la cooperación entre sectores y regiones, el Centro ayuda a sus socios a convertir una comprensión compartida en soluciones prácticas para el clima y la naturaleza.
