¿Agricultura en los “Suelos Lunares”?: ¿Resultados?
Fuente: Colaje imágenes Google
La noticia que os ofrecemos hoy lleva el confundente y pomposo título de “Científicos cultivan plantas en suelo lunar ”. ¡Menos lobos caperucitas!. Mi asombro recae sobre el entusiasmo de los investigadores implicados, que no sobre sus hallazgos. Solo falta que terminaran (y casi lo hacen) con aquella memorable frase de: “Es un pequeño paso para un hombre, pero un gran salto para la humanidad”. Y yo recomendaría cambiarlo por el de “Huston tenemos un problema”. ¿Cuál?: “Estos investigadores no tienen abuela”. De hecho, ya en el siglo pasado, se comenzaron a llevar a cabo proyectos mucho más ambiciosos, con vistas a la exploración espacial y la habitabilidad de las colonias humanas en otros cuerpos celestiales, como lo fueron los Proyectos Biosfera 1 y 2. Y no dieron los resultados apetecibles por diversas razones, como, por ejemplo: Biosfera 2: el experimento que quiso recrear la Tierra y terminó como Gran Hermano.
Una cuestión es sembrar en genuinos suelos marcianos y otra bien distinta en condiciones de laboratorio, soluciones nutritivas y todo lo necesario para que una planta en la Tierra viviera la dolce vita. Pero, ¿realmente lograron cultivas plantas sobre esos gramitos de suelos selenitas?. Pues bien, en las mejores condiciones comenzaron a germinar. Ahora bien, conforme transcurría su crecimiento languidecían palmariamente frente a las que lo hacían en las pruebas de control. Los resultados no son precisamente para lanzar cohetes. Eso sí, a golpe de granitos selenitas y vista de satélites, puede decirse que, “al parecer, crecen mejor sobre unos tipos de suelos que en otros». Es decir, que habrá taxonomía de regolitos lunares y tambien marcianos, si la humanidad aún no sea extinguido en una Tierra desolada haciendo experimentitos, mientras la biosfera su muere. La Planta usada “ Arabidopsis”, es en materia de biología vegetal, lo que la Drosophila y los ratones de laboratorio lo son en biología animal. Es decir, además de ser una de las plantas vegetales con menor tamaño del genoma, es seguramente la mejor conocida en todos los aspectos. Por eso hicieron uso de la misma, aunque tal hecho no puede ser reprochado. Eso si, en ninguna de las dos noticias nos comenta cuales son las dificultades con vistas a ser cultivadas en invernadero. Y aquí entra en juego la composición química, minerales y granulometría de los regolitos Marcianos ¡Qué no suelos!, como bien aclara Wikipedia. En consecuencia, me he visto obligado a hacer uso de la Enciclopedia libre, y he aprendido mucho más que leyendo y releyéndolo varias veces la nota de Prensa prensa. Por tal razón también os reproduzco esos datos extraídos de la misma.
Personalmente no albergo duda de que cuando lleguemos a habitar otro cuerpo celeste dispondremos de la tecnología necesaria (si no disponemos ya de ella) para remediar los problemas físicos y químicos inherentes a un sustrato que permitan el crecimiento de plantas en invernaderos controlados. Con toda sinceridad, no entiendo el valor científico de la noticia, confundente y que no pasa de informarnos de una curiosidad. Eso sí, esos científicos se encuentran felices, muy felices. Con que poco se conforma actualmente la ciencia!.
Juan José Ibáñez
Continúa……….
Composición química del suelo lunar (TerraDily)
Científicos cultivan plantas en suelo lunar
por Staff Writers; Gainsville FL (SPX) 13 de mayo de 2022
En los primeros días de la era espacial, los astronautas del Apolo participaron en un plan visionario: traer muestras del material de la superficie lunar, conocido como regolito, a la Tierra, donde podrían estudiarse con equipos de última generación y guardarse para futuras investigaciones aún no imaginadas.
Cincuenta años después, en los albores de la era Artemisa y el próximo astronauta regresa a la Luna, tres de esas muestras se han utilizado para cultivar plantas con éxito. Por primera vez, los investigadores han cultivado la resistente y bien estudiada Arabidopsis thaliana en el regolito lunar pobre en nutrientes.
«Esta investigación es fundamental para los objetivos de exploración humana a largo plazo de la NASA, ya que necesitaremos usar los recursos que se encuentran en la Luna y Marte para desarrollar fuentes de alimentos para futuros astronautas que viven y operan en el espacio profundo», dijo el administrador de la NASA, Bill Nelson. «Esta investigación fundamental sobre el crecimiento de las plantas también es un ejemplo clave de cómo la NASA está trabajando para desbloquear innovaciones agrícolas que podrían ayudarnos a comprender cómo las plantas podrían superar las condiciones estresantes en áreas con escasez de alimentos aquí en la Tierra«.
Científicos de la Universidad de Florida han hecho un descubrimiento innovador, que lleva décadas gestándose, que podría permitir la exploración espacial y beneficiar a la humanidad. «Aquí estamos, 50 años después, completando experimentos que se iniciaron en los laboratorios Apollo«, dijo Robert Ferl, profesor del departamento de Ciencias Hortícolas de la Universidad de Florida, Gainesville, y autor comunicante de un artículo publicado el 12 de mayo de 2022 en Communications Biology. «Primero hicimos la pregunta de si las plantas pueden crecer en regolito. Y segundo, ¿cómo podría ese día ayudar a los humanos a tener una estadía prolongada en la Luna?
La respuesta a la primera pregunta es un rotundo sí. Las plantas pueden crecer en regolito lunar. No eran tan robustas como las plantas cultivadas en el suelo de la Tierra, o incluso como las del grupo de control cultivadas en un simulante lunar hecho de ceniza volcánica, pero de hecho crecieron. Y al estudiar cómo respondieron las plantas en las muestras lunares, el equipo espera responder también a la segunda pregunta, allanando el camino para que los futuros astronautas algún día cultiven más plantas ricas en nutrientes en la Luna y prosperen en el espacio profundo.
Para ir audazmente, debemos crecer
audazmente «Para explorar más a fondo y aprender sobre el sistema solar en el que vivimos, necesitamos aprovechar lo que hay en la Luna, para no tener que llevarlo todo con nosotros«, dijo Jacob Bleacher, el científico jefe de exploración que apoya el programa Artemis de la NASA en la sede de la NASA en Washington.
Bleacher señala que esta es también la razón por la que la NASA está enviando misiones robóticas al Polo Sur de la Luna, donde se cree que puede haber agua que puede ser utilizada por futuros astronautas. «Además, cultivar plantas es el tipo de cosas que estudiaremos cuando vayamos. Por lo tanto, estos estudios en el terreno establecen el camino para expandir esa investigación por parte de los próximos humanos en la Luna».
Arabidopsis thaliana, nativa de Eurasia y África, es pariente de las hojas de mostaza y otras verduras crucíferas como el brócoli, la coliflor y las coles de Bruselas. También juega un papel clave para los científicos: debido a su pequeño tamaño y facilidad de crecimiento, es una de las plantas más estudiadas del mundo, utilizada como organismo modelo para la investigación en todas las áreas de la biología vegetal. Como tal, los científicos ya saben cómo se ven sus genes, cómo se comporta en diferentes circunstancias, incluso cómo crece en el espacio.
Trabajar con muestras del tamaño de una cucharadita
Para cultivar la Arabidopsis, el equipo utilizó muestras recolectadas en las misiones Apolo 11, 12 y 17, con solo un gramo de regolito asignado para cada planta. El equipo agregó agua y luego semillas a las muestras. Luego colocaron las bandejas en cajas de terrario en una habitación limpia. Diariamente se agregó una solución nutritiva.
«¡Después de dos días, comenzaron a brotar!«, Dijo Anna-Lisa Paul, quien también es profesora de Ciencias Hortícolas en la Universidad de Florida, y quien es la primera autora del artículo. «Todo brotó. ¡No puedo decirte lo asombrados que estábamos! Todas las plantas, ya sea en una muestra lunar o en un control, se veían iguales hasta aproximadamente el sexto día«.
Sin embargo, después del sexto día, estaba claro que las plantas no eran tan robustas como las plantas del grupo de control que crecían en cenizas volcánicas, y las plantas crecían de manera diferente según el tipo de muestra en la que se encontraban. Las plantas crecían más lentamente y tenían raíces atrofiadas; además, algunos tenían hojas atrofiadas y lucían pigmentación rojiza.
Después de 20 días, justo antes de que las plantas comenzaran a florecer, el equipo cosechó las plantas, las molió y estudió el ARN. En un sistema biológico, los genes se decodifican en múltiples pasos. Primero, los genes, o ADN, se transcriben en ARN. Luego, el ARN se traduce en una secuencia de proteínas.
Estas proteínas son responsables de llevar a cabo muchos de los procesos biológicos en un organismo vivo. La secuenciación del ARN reveló los patrones de genes que se expresaron, lo que mostró que las plantas estaban realmente bajo estrés y habían reaccionado de la manera en que los investigadores han visto a Arabidopsis responder al crecimiento en otros entornos hostiles, como cuando el suelo tiene demasiada sal o metales pesados.
Además, las plantas reaccionaron de manera diferente dependiendo de qué muestra, cada una recolectada de diferentes áreas de la Luna, se utilizó. Las plantas cultivadas en las muestras del Apolo 11 no eran tan robustas como los otros dos conjuntos. Sin embargo, las plantas crecieron.
Sembrando las semillas para futuras investigaciones
Esta investigación abre la puerta no solo al cultivo de plantas algún día en hábitats en la Luna, sino a una amplia gama de preguntas adicionales. ¿Puede la comprensión de qué genes las plantas necesitan adaptarse al crecimiento en regolito ayudarnos a comprender cómo reducir la naturaleza estresante del suelo lunar?
¿Son los materiales de diferentes áreas de la Luna más propicios para el cultivo de plantas que otros? ¿Podría el estudio del regolito lunar ayudarnos a comprender más sobre el regolito de Marte y las plantas potencialmente en crecimiento en ese material también? Todas estas son preguntas que el equipo espera estudiar a continuación, en apoyo de los futuros astronautas que viajan a la Luna.
«No solo es agradable para nosotros tener plantas a nuestro alrededor, especialmente a medida que nos aventuramos a nuevos destinos en el espacio, sino que también podrían proporcionar nutrición suplementaria a nuestras dietas y permitir la exploración humana futura», dijo Sharmila Bhattacharya, científica del programa de la División de Ciencias Biológicas y Físicas (BPS) de la NASA. «Las plantas son las que nos permiten ser exploradores».
Esta investigación es parte del Programa de Análisis de Muestras de Próxima Generación de Apolo, o ANGSA, un esfuerzo para estudiar las muestras devueltas del Programa Apolo antes de las próximas misiones Artemis al Polo Sur de la Luna. BPS ayudó a apoyar este trabajo, que también apoya otras investigaciones fundamentales de plantas, incluyendo Veggie, PONDS y Advanced Plant Habitat.
Científicos logran cultivar plantas en suelo lunar (los Ángeles Times)
POR MARCIA DUNN; ASSOCIATED PRESS
MAY. 12, 2022 7:17 PM PT
CABO CAÑAVERAL, Florida, EE.UU. (AP) — Por primera vez, científicos han cultivado plantas en suelo lunar colectado por astronautas de la NASA.
Los científicos no tenían idea de si algo brotaría en el duro suelo lunar y querían ver si podía ser usado para cultivar alimentos para la próxima generación de exploradores lunares. Los resultados los sorprendieron.
“Las plantas brotan en suelo lunar. ¿En serio?”, dijo Robert Ferl, del Instituto de Ciencias de Agricultura y Alimentos de la Universidad de Florida. Ferl y sus colegas plantaron una 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. Todas las semillas germinaron.
Lo malo es que después de la primera semana, la rugosidad y otras propiedades del suelo lunar afectaron tanto a las plantas que éstas crecieron más lentamente que las plantadas en suelo lunar falso de la Tierra. La mayoría de las plantas lunares se estancaron.
Los resultados fueron publicados el jueves por la revista Communications Biology.
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 de la 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.
“Es un gran paso adelante saber que se pueden cultivar plantas”, dijo Simon Gilroy, un biólogo de plantas espaciales en la Universidad de Wisconsin-Madison, quien no participó en el estudio. “El próximo paso real es hacerlo en la superficie de la Luna”.
El suelo lunar está lleno de fragmentos de cristal diminutos causados por impactos de micrometeoritos.
Una solución pudiera ser usar 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.
Solamente 382 kilogramos (842 libras) de rocas y suelo lunares fueron traídos de regreso por seis tripulaciones de las 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 encerradas, lo que forzó a los científicos a experimentar con suelo simulado hecho a partir de ceniza volcánica en la Tierra. La NASA finalmente proveyó 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.
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 aprovechasen el suelo local 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.
Los científicos en Florida esperan reciclar su suelo lunar este año, plantando más Arabidopsis thaliana antes de posiblemente pasar a otra vegetación.
Composición química del suelo lunar Wikipedia
(….) Sus propiedades pueden diferir significativamente de la superficie terrestre. Las propiedades físicas de la superficie lunar son básicamente el resultado de la desintegración mecánica de rocas basálticas y anortosita, causada por continuos impactos de meteoros y el bombardeo interestelar de partículas atómicas cargadas durante millones de años. El proceso es, en gran medida, de meteorización mecánica en la cual las partículas se vuelven cada vez más finas con el paso del tiempo. Esta situación contrasta radicalmente con la formación de la superficie terrestre, la que es mediada por la presencia de oxígeno molecular, humedad, viento atmosférico, y una profunda influencia del proceso biológico desarrollado sobre la misma. Algunas personas han argumentado que el término «suelo» no es correcto en el caso de la superficie lunar, dado que en la tierra lo que se comprende por «suelo» posee materia orgánica, elemento no presente en la Luna. De todas formas, el estándar de uso científico tiende a ignorar esta distinción.
El término suelo lunar es frecuentemente usado indistintamente junto con el de «regolito lunar«, sin embargo, éste generalmente refiere solo a la delgada capa de regolito, la que se compone de gránulos menores a un centímetro de diámetro. El término polvo lunar generalmente refiere a una consistencia de materiales aún más finos en comparación al presente en el suelo lunar. Aunque no hay una definición clara sobre el tamaño de las fracciones constituyentes del «polvo», se refiere en algunas fuentes diámetros menores a 50 micrómetros, y en ocasiones, a 10 micrómetros. (….)
El suelo lunar se compone de varios tipos de partículas, entre los que se encuentran fragmentos de roca, fragmentos monominerales y distintos tipos de vidrios, incluyendo partículas aglutinadas y gotas creadas por volcanes e impactos. Los aglutinados se forman por impactos de micrometeoritos en la superficie lunar, lo que funde y fusiona a pequeña escala materiales adyacentes con minúsculos fragmentos de hierro metálico. Este hierro se encuentra incrustado en la cáscara vidriosa de cada partícula de polvo.
Con el paso del tiempo, los materiales del suelo se mezclan tanto en vertical como en horizontal (a través de un proceso denominado «jardinería») por los procesos ocurridos tras los impactos. Sin embargo, la contribución de material a gran distancia es relativamente menor en cantidad, por lo que la composición del suelo en un lugar reflejará mayoritariamente la composición de la base rocosa de ese lugar.
Existen dos enormes diferencias entre la química del regolito lunar y la del suelo formado de materiales terrestres. Primeramente, la Luna cuenta con un ambiente extremadamente árido. Por ello, algunos materiales que cuentan con el agua como parte de su estructura, como son la arcilla, la mica y los anfíbol no existen en la Luna. La segunda diferencia es que el regolito lunar y su corteza se reducen por el proceso químico de reducción-oxidación, al contrario que la corteza terrestre, que principalmente sufre oxidación. En el caso específico del regolito lunar, esto ocurre, al menos en parte, por el bombardeo constante de Hidrógeno (H) proveniente del viento solar que sufre la superficie lunar. Una consecuencia de esto es que el hierro presente en la Luna se encuentra en el estado metálico 0 y en el de oxidación +2, mientras que en la Tierra se encuentra principalmente en los estados de oxidación +2 y +3.