Agricultura Espacial ¿cómo conquistaremos Marte?

En un futuro tal vez no muy lejano, ya sea por necesidad o por curiosidad, el ser humano mirará a otros planetas/satélites con la esperanza de fundar un nuevo hogar. Para esta misión, muchos centros de investigación están adentrándose en la agricultura espacial.

Año 2187 terrestre, y decimoquinto de la Operación Marte.

Hoy es un día de celebración. Hoy mismo hace 15 años 500 personas iniciamos un viaje de colonización al planeta rojo. Tras la primera llegada del hombre a Marte, y el desarrollo de nuevas tecnologías de terraformación, 499 valientes y yo fuimos seleccionados para establecer una colonia permanente en nuestro vecino marciano, dando perpetuidad a la especie humana.

Abandonamos un planeta agotado, por nuestra frenética actividad y consumido por el cambio climático. Esto fue la razón de esta misión: una misión de salvación para la especie humana y una segunda oportunidad para comenzar bien desde 0.

Entre las 500 personas que nos embarcamos en la nave Esperanza I (más que una nave, será nuestro hogar y la de nuestros descendientes durante los próximos 87 años), nos encontramos ingenieros, médicos, profesores, biólogos, etc. Un equipo multidisciplinar con un único objetivo: sobrevivir y adaptar el planeta para futuras misiones de colonización.

Entre los profesionales que embarcamos también hay un grupo de los mejores ingenieros agrónomos, técnicos agrícolas y agricultores de la Tierra. Un equipo de profesionales que tienen la tarea más difícil de todas: proporcionarnos comida fresca durante nuestra travesía, y establecer la base de una cadena alimentaria a nuestra llegada a Marte.

Cuando paseo por el invernadero que tenemos en el Esperanza I me quedo atónito con todo el conocimiento que manejan. Unos profesionales que han tenido que adaptarse durante años a nuevas tecnologías cada vez más complejas, y luchar con el estigma que les puso la sociedad de “aquellos pobres que se han cargado la Tierra” sin pensar que gracias a ellos la humanidad consiguió sobrevivir durante tanto tiempo en un planeta que matamos todos. Y que ahora, nos están dando la oportunidad de tener una segunda vida.

Muchas veces me comentan que agricultura Espacial ya se realizaba en la Tierra: el invernadero que ahora llevamos a bordo tuvo sus inicios en El Ejido, una de las zonas más dañadas por el cambio climático, y que aún así consiguió dar de comer verduras de primera calidad a todo un continente como fue Europa; gracias a programas de observación espacial como el Copernicus, consiguieron desarrollar herramientas para los agricultores que les asesoraban cada día en su día a día en el campo; centros de investigación de todo el mundo se embarcaron en el desarrollo de una patata que pudiera sobrevivir a la atmósfera de Marte. Y un largo etcétera que me resulta imposible asimilar…

Esta historia es ciencia ficción, pero quién sabe si en un futuro cercano/lejano no nos veremos en esta situación. Por eso en este artículo vamos a ver qué proyectos se están llevando a cabo para prepararnos en esa hipotética situación en la que debamos mirar a otro planetas para tener una segunda oportunidad.

En un viaje especial surgen dos problemas que hay que dar solución y numerosos centros de investigación a lo largo del mundo están trabajando en ello (Entre ellos la NASA y la ESA).

Los dos problemas a los que nos enfrentamos son:

¿Cómo produciríamos alimentos en un viaje espacial hasta Marte?

El primer escollo a superar es poder dar de comer a una tripulación entera durante el tiempo que dure el viaje espacial (que puede extenderse años, décadas o incluso llegar al siglo). Todos pensaréis que eso está solucionado con las raciones de comida que embarcan en los viajes espaciales. Sin embargo, la NASA trabaja para que los astronautas se conviertan en sus propios agricultores y produzcan su propia comida fresca.

¿Por qué? Esta pregunta tiene varias respuestas: la primera es que cada kilo que se manda al espacio, tiene un coste de 5.000 $; por otro lado se ha comprobado el beneficio psicológico que tienen los astronautas al comer frescos en las misiones de larga duración.

Para esto la NASA está experimentando con invernaderos de pequeño tamaño. El primero que se envió a la ISS fue Veggie. Un invernadero del tamaño de un mini frigorífico que permitió a los habitantes de Estación Espacial Internacional comerse la primera “Ensalada espacial”. Este sistema de producción no solo estaba pensado para abastecer de comida a los astronautas, si no para estudiar el comportamiento de los vegetales y su crecimiento en el espacio con condiciones de microgravedad, radiación, etc.

Con Veggie, los investigadores de la Tierra, que han recibido este año las primeras plantas criogenizadas que han crecido en el espacio (lechugas, acelgas y repollo), podrán ver como crecen las plantas en el espacio. De momento, han descubierto que los vegetales sufren pequeños cambios moleculares al enfrentarse a la microgravedad, similares a cuando se enfrentan a situaciones de estrés en la Tierra debidas al cambio climático (sequía, salinidad, etc.).

Por otro lado, han comprobado que las plantas en el espacio, en ausencia de gravedad, deben utilizar otros estímulos para dirigir su crecimiento, recordemos que las plantas hacen uso de la gravedad en la Tierra para saber hacia dónde deben crecer sus raíces y hacia dónde sus hojas. Su hipótesis inicial es que el crecimiento en el espacio se orienta gracias a los estímulos lumínicos.

Para continuar con esta línea de investigación, la NASA ha trabajado en la evolución de Veggie, y el año pasado puso en órbita el denominado APH (Advance Plant Habitat), un sistema de producción de vegetales, de mayores dimensiones, que permitirá a los astronautas cultivar vegetales más complejos y nutritivos como tomates.

Por último, otro proyecto interesante que se está desarrollando en la NASA, es la creación de robots que se encarguen de cuidar y monitorización los cultivos espaciales durante las travesías. Ya que en estos viajes es necesario asegurar las cosechas, recordemos que una mala cosecha en el espacio puede ser el final trágico de la misión.

¿Cómo conseguiremos establecer la producción en suelo marciano?

El siguiente gran reto de la agricultura Espacial nos lo encontramos al llegar a nuestro destino. Hemos sobrevivido durante un largo viaje espacial, cultivando nuestros propios vegetales gracias a invernaderos de última tecnología y a la ayuda de la robótica. Pero… ¿Cómo mantenemos una producción constante de vegetales en el nuevo planeta?

En este caso los investigadores no pueden más que teorizar, plantear hipótesis y desarrollar pequeños experimentos para ver cómo podríamos cultivar en otros planetas. Y más concretamente en Marte.

De momento, gracias a la observación de nuestro vecino rojo a través de las misiones no tripuladas llevadas a cabo, han podido teorizar con la presencia de sustancias fertilizantes en el suelo marciano. En concreto han descubierto la presencia de acumulaciones de sulfatos, yeso y kieserita. Esto es importante para los futuros colonos, ya que tendrían a mano una fuente de nutrición para los cultivos. Tal vez no la más idónea, pero si válida.

En otros experimentos realizados, han creado las condiciones que nos encontraríamos en el suelo de Marte con el fin de cómo se comportarían dos elementos clave en la producción agrícola: los propios cultivos y las lombrices.

Un experimento con lombrices ha demostrado que están serían capaces de vivir en el suelo de Marte si se aporta abono orgánico y un cultivo, lo que permitiría una relación «win-win» entre ellas y el cultivo en la que se beneficiarían ambos: las lombrices podrían sobrevivir, mientras que mejoran la estructura del suelo progresivamente para los primeros cultivos marcianos, y aportar sustancias nutritivas y asimilables por el cultivo que mejoran su crecimiento.

Por otro lado, gracias a dos interesantes proyectos (Seeding Growth-3 y Patatas en Marte), los científicos buscan averiguar cómo afectan las condiciones espaciales a los cultivos, o incluso hacer crecer plantas en suelos con las características de Marte.

Este último experimento, Patatas en Marte, desarrollado por el International Potato Center y la NASA, ha conseguido hacer crecer patatas en un suelo con las mismas características que Marte, y lo han conseguido sin invernaderos y gracias a una solución rica en nutrientes para promover el enraizado y la tuberización. Y no sólo eso, están investigando en desarrollar nuevas variedades de patatas que puedan crecer en condiciones extremas, lío que también será útil en la Tierra para adaptar este cultivo al cambio climático.

Lo que está claro es que la gran esperanza, en un principio de la colonización marciana será el desarrollo de sistemas hidropónicos, ya que estos permiten eliminar el factor del suelo extraterrestre, y permiten crear sistemas invernados cerrados que eliminen los riesgos externos. Sin embargo nos surge otra duda…

¿Cómo podríamos minimizar las pérdidas del agua en estos sistemas? O incluso… ¿podríamos obtener de la pobre atmósfera de Marte la poca humedad que contenga? La respuesta la tienen otra división de investigación de la NASA que está desarrollando una tecnología basada en la saga de Star WARS: un sistema que consigue obtener el agua de la atmósfera incluso en climas desérticos. Una tecnología muy interesante para recuperar el agua que se pierde a través de la evapotranspiración de los cultivos.

Cómo veis los investigadores de todo el mundo están dando pequeños pasos para una supuesta misión de colonización de nuestro vecino rojo. La pregunta que me hago es… ¿veremos a un astronauta obtener su primera cosecha de patatas en el propio suelo de Marte?