This is an authorized translation of an Eos article por Planeteando. Esta es una traducción al español autorizada de un artículo de Eos por Planeteando
Plantas cultivadas en regolito lunar recolectado por las misiones Apolo crecieron con éxito desde la semilla hasta el retoño, brindando así información sobre las futuras perspectivas de la agricultura lunar.
Kimberly M. S. Cartier | 13 de mayo de 2022
El regolito lunar es capaz de cultivar vegetación, pero las plantas que crecen en suelos lunares más jóvenes están menos estresadas que las plantas que crecen en suelos más maduros. Estos experimentos son los primeros intentos de cultivar plantas en regolito lunar real en lugar de un simulador de suelo. Los resultados, que se publicaron en Communications Biology el 12 de mayo, son un paso fundamental para comprender cómo los futuros residentes a largo plazo de la Luna podrían producir su propio alimento y oxígeno a través de la agricultura lunar.
“Es una muy buena noticia que las plantas puedan crecer en los suelos lunares».
«Es una muy buena noticia que las plantas puedan crecer en los suelos lunares», dijo el coautor Robert Ferl, biólogo espacial de la Universidad de Florida (UF) en Gainesville, durante una conferencia de prensa el 11 de mayo. Los desafíos que experimentaron las plantas muestran que “hay una biología muy interesante, biología lunar, química biológica lunar, que aún no se ha aprendido. Pero la conclusión es que hasta que se hizo realmente, nadie sabía si las plantas, especialmente las raíces de las plantas, podrían interactuar con suelos tan bruscos y antagónicos que presenta el regolito lunar”.
La luna es estresante
Los investigadores sembraron semillas de Arabidopsis thaliana (berro de thale) en pequeñas cantidades de regolito preservado de los sitios de aterrizaje del Apolo 11, Apolo 12 y Apolo 17, así como en un simulador de suelo lunar. Las plantas de Arabidopsis, que están relacionadas con la mostaza, la coliflor, el brócoli, la col rizada y los nabos, se han cultivado en una amplia variedad de suelos y entornos, incluso en el espacio.
«Es comestible, pero no es especialmente sabroso», dijo la autora principal y bióloga de plantas Anna-Lisa Paul de UF. «Al observar a Arabidopsis aprendemos mucho que se puede utilizar en plantas de cultivo». Además, las plantas de Arabidopsis son pequeñas y tienen un ciclo de crecimiento de aproximadamente un mes, lo cual es ideal cuando se trata de cultivarlas en aproximadamente una cucharadita de regolito lunar.
Los investigadores encontraron que se puede cultivar plantas en los tres suelos lunares, pero con cierta dificultad. En comparación con las muestras de control cultivadas en suelo lunar simulado, las plantas cultivadas en regolito lunar real tenían sistemas de raíces más atrofiados, un crecimiento más lento y copas de hojas menos extensas y también exhibieron respuestas al estrés como una pigmentación de hojas verde o púrpura más profunda. Aunque todas las plantas que crecieron en suelo lunar estaban estresadas, algunas estaban más estresadas que otras. Las plantas cultivadas en el regolito del Apolo 11 fueron las más estresadas, y las plantas en el regolito del Apolo 17 fueron las menos estresadas.
Aunque el Apolo 11, el Apolo 12 y el Apolo 17 aterrizaron en regiones basálticas de la Luna, los sitios exhibieron algunas diferencias clave. El regolito en el sitio del Apolo 11 se considera el suelo más maduro de los tres. El sitio ha estado expuesto a la superficie lunar por más tiempo, lo que ha provocado que el suelo se haya intemperizado por el viento solar, los rayos cósmicos y los impactos de micrometeoritos. Estos procesos de maduración pueden alterar la química, la granularidad y el contenido de vidrio del regolito. Los otros dos sitios también han sido «madurados» por estos procesos, pero en menor medida, el Apolo 17 es el que menos.
“La clave está en los detalles, y al final las plantas se preocupan por los detalles”.
El equipo realizó un análisis genético en las plantas después de 20 días de crecimiento y descubrió que las plantas cultivadas con regolito mostraban respuestas al estrés relacionadas con sales, metales y especies reactivas de oxígeno. Estos resultados sugirieron que gran parte de la dificultad de las plantas para crecer estaba relacionada con las diferencias químicas entre el regolito lunar y el simulador del suelo lunar, tal como el estado de oxidación del hierro, el hierro lunar tiende a estar en un estado metálico ionizado, mientras que el simulador y los suelos terrestres tienden a contener óxidos de hierro que son más fáciles de acceder para las plantas. El hierro ionizado es el resultado de las interacciones con el viento solar, lo que explica por qué en el suelo más maduro, el del Apolo 11, crecieron las plantas más estresadas.
«Los simuladores son increíblemente útiles, por ejemplo, con fines de ingeniería… Son maravillosos para determinar si su rover se detendrá o no en el suelo», dijo el coautor Stephen Elardo, geoquímico planetario de la UF. “Pero cuando llegas a la química a la que acceden las plantas, en realidad no son uno a uno. La clave está en los detalles, y al final las plantas se preocupan por los detalles”.
Elige tus recursos sabiamente
Estos resultados muestran que el regolito lunar es capaz de sustentar el crecimiento de las plantas, lo que será un componente integral de cualquier hábitat lunar a largo plazo. Las plantas podrán sostener funciones clave como el reciclaje de agua; la remoción de dióxido de carbono; y la producción de oxígeno, alimentos y nutrientes.
Aunque las plantas se pueden cultivar utilizando recursos lunares in situ, el lugar de donde provengan esos recursos será importante para el éxito del crecimiento de las plantas.
«Es un experimento bien organizado y pensado para probar el crecimiento del plantas en el regolito lunar real traído por las misiones Apolo 11, 12 y 17», dijo Edward Guinan, astrónomo de la Universidad de Villanova en Pensilvania, que ha realizado experimentos con plantas en simuladores de suelo de la Luna y de Marte. “Como señalan los autores, las plantas de prueba están estresadas y no crecen bien. Las plantas tienen características de plantas cultivadas en suelos salinos o ricos en metales. Tal vez intentar con diferentes plantas terrestres que funcionan bien en suelos pobres o salados podría ser un seguimiento interesante”. Guinan no participó en esta investigación.
Este estudio también muestra que aunque las plantas se pueden cultivar utilizando recursos lunares in situ, el lugar de donde provengan esos recursos será importante para el éxito del crecimiento de las plantas.
Independientemente de dónde construyan un hábitat los futuros exploradores lunares, «podemos elegir dónde extraemos los materiales para usarlos como sustrato para los hábitats de crecimiento», dijo Paul. “Lo que hace la diferencia está en dónde se extraen los materiales, no dónde existe el hábitat”.
—Kimberly M. S. Cartier (@AstroKimCartier), Escritora de Staff. 13 mayo de 2022
This translation was made possible by a partnership with Planeteando. Esta traducción fue posible gracias a una asociación con Planeteando. Traducción por Sandra Desentis Peña (@DesentisSandra) y edición de Anthony Ramírez-Salazar (@Anthnyy)
Imagen de portada: Esta planta de Arabidopsis se cultivó en suelo lunar durante aproximadamente 2 semanas. Crédito: Tyler Jones, UF/IFAS