Bro­tes ver­des en la agri­cul­tu­ra es­pa­cial

Muy Interesante - - SUMARIO -

Pa­ra que los as­tro­nau­tas es­ta­blez­can co­lo­nias en la Lu­na y Mar­te, tal y co­mo se pla­nea, no ten­drán más re­me­dio que ser tam­bién agri­cul­to­res, lo cual plan­tea se­rios desafíos a la cien­cia. So­me­ti­das a con­di­cio­nes am­bien­ta­les ex­tre­mas, tie­rras ul­tra­es­té­ri­les y mi­cro­gra­ve­dad, las huer­ta­ses­pa­cia­les exi­gen una la­bor in­gen­te de in­ves­ti­ga­ción que, co­mo te con­ta­mos, em­pie­za a co­se­char sus fru­tos.

En fe­bre­ro de 2017 se lan­zó des­de ca­bo Ca­ña­ve­ral la mi­sión Spa­ceX CRS-10, ca­mino a la Es­ta­ción Es­pa­cial In­ter­na­cio­nal (EEI). En su in­te­rior via­ja­ba un pro­yec­to pe­cu­liar, per­ge­ña­do por tres es­tu­dian­tes de Agri­cul­tu­ra de Ra­vens­burg (Ale­ma­nia). Era la pri­me­ra ini­cia­ti­va de mi­cro­me­ce­naz­go que en­tra­ba en el pro­gra­ma edu­ca­ti­vo de la NASA. Pa­ra di­se­ñar el ex­pe­ri­men­to, los jó­ve­nes tra­ba­ja­ron du­ran­te tres años co­do con co­do con cien­tí­fi­cos de la mul­ti­na­cio­nal BASF. Su ob­je­ti­vo era es­tu­diar el desa­rro­llo de es­que­jes en mi­cro­gra­ve­dad; o, di­cho de otra for­ma, qué po­si­bi­li­da­des tie­nen los cul­ti­vos fue­ra de la Tie­rra, una ac­ti­vi­dad im­pres­cin­di­ble si al fi­nal pros­pe­ran los pla­nes de man­dar mi­sio­nes tri­pu­la­das a la Lu­na y Mar­te.

La agri­cul­tu­ra, el tra­ba­jo más an­ti­guo, pa­re­ce que se va a con­ver­tir en uno de los de ma­yor pro­yec­ción... en el es­pa­cio. To­do co­men­zó en 1977, cuan­do un jo­ven in­ves­ti­ga­dor de la Aca­de­mia Chi­na de Cien­cias Agrí­co­las, Jiang Xing­cun, se pre­gun­tó có­mo po­dían afec­tar los vue­los or­bi­ta­les al cre­ci­mien­to de las plan­tas. Era ob­vio que, ex­pues­tas a la ra­dia­ción cós­mi­ca y otros fac­to­res, se pro­du­ci­rían mu­ta­cio­nes en su ADN, y eso fue lo que en­con­tró: el 12 % de las se­mi­llas que via­ja­ron en sa­té­li­tes re­cu­pe­ra­bles pre­sen­ta­ba al­gu­na mu­ta­ción.

Des­de 1987 has­ta 2006, Chi­na en­vió las si­mien­tes de más de cua­tro­cien­tas es­pe­cies al es­pa­cio, que fruc­ti­fi­ca­ron en be­ren­je­nas gi­gan­tes o pe­pi­nos de me­dio me­tro de lar­go y ca­si diez ki­los de pe­so. Ha­ce do­ce años, la agen­cia es­pa­cial chi­na dio un sal­to cua­li­ta­ti­vo y lle­nó su sa­té­li­te Shi­jian-8 con más de 2.000 ti­pos de se­mi­llas, que pe­sa­ban 215 ki­los. El ob­je­ti­vo era lo­ca­li­zar, en­tre las mu­ta­cio­nes pro­du­ci­das, aque­llas que fue­ran úti­les pa­ra la agri­cul­tu­ra. Un em­pe­ño que si­gue ac­ti­vo: la mi­sión Chang’e 4, pre­vis­ta pa­ra fi­na­les de 2018, pre­ten­de trans­por­tar hue­vos de gu­sano y se­mi­llas de pa­ta­ta a la ca­ra ocul­ta de la Lu­na.

XING­CUN NO FUE EL ÚNI­CO QUE PEN­SÓ EN EL POTEN

CIAL AGRÍ­CO­LA DEL ES­PA­CIO. En Es­ta­dos Uni­dos, el pro­fe­sor de Fí­si­ca de la Uni­ver­si­dad de Prin­ce­ton Ge­rard K. O’Neill pu­bli­ca­ba el mis­mo año de 1977 un li­bro re­fe­ren­cial: Ciu­da­des del

es­pa­cio. En él, O’Neill plan­tea­ba có­mo cons­truir, con la tec­no­lo­gía en­ton­ces ac­ce­si­ble, co­lo­nias fue­ra de nues­tro pla­ne­ta. La más gran­de de to­das, Is­la-3, es­ta­ba di­se­ña­da pa­ra al­ber­gar a diez mi­llo­nes de per­so­nas. Su man­te­ni­mien­to exi­gía crear zo­nas agrí­co­las ale­ja­das del mó­du­lo ha­bi­ta­ble, pues, evi­den­te­men­te, las plan­tas no ne­ce­si­tan más lu­jos que una bue­na ra­ción de luz so­lar, ai­re, agua y nutrientes. Se­gún los cálcu­los de es­te fí­si­co, dar de co­mer a la po­bla­ción de Is­la-3 exi­gi­ría una su­per­fi­cie cul­ti­va­ble de 650 ki­ló­me­tros cua­dra­dos, apro­xi­ma­da­men­te una vez y me­dia la su­per­fi­cie de An­do­rra.

En aque­llos años 70, el fí­si­co es­ta­dou­ni­den­se abo­ga­ba por una agri­cul­tu­ra su­per­in­ten­si­va ba­sa­da en la plan­ta­ción múl­ti­ple –es de­cir, mez­clar en el mis­mo sue­lo es­pe­cies de desa­rro­llo rá­pi­do, co­mo el maíz, con len­tas, co­mo las pa­ta­tas–, con has­ta cua­tro co­se­chas al año y en un am­bien­te cli­ma­to­ló­gi­ca­men-

te con­tro­la­do. Así, 21 hec­tá­reas po­dían man­te­ner a 53 per­so­nas. Aún más: las plan­tas no ne­ce­si­tan tan­to ai­re co­mo no­so­tros pa­ra vi­vir, pues una at­mós­fe­ra equi­va­len­te a la que se en­cuen­tra so­bre la ciu­dad de Cuz­co, a 3.400 me­tros de al­ti­tud, les bas­ta. ¿Y las en­fer­me­da­des que aso­lan los cul­ti­vos? La for­ma de aca­bar con las pla­gas se­ría re­la­ti­va­men­te sen­ci­lla: pri­me­ro, dre­na­mos to­do el agua del lu­gar con­ta­mi­na­do, que se pa­sa a un tan­que de es­te­ri­li­za­ción, y a con­ti­nua­ción, abri­mos la com­puer­ta al ex­te­rior pa­ra erra­di­car los microbios.

Ob­via­men­te, una co­sa es ha­cer cálcu­los so­bre el pa­pel y otra muy dis­tin­ta li­diar con la reali­dad. Prue­ba de ello es que, des­de 1971, cuan­do los so­vié­ti­cos pu­sie­ron en ór­bi­ta la pri­me­ra es­ta­ción es­pa­cial, has­ta 2015, la die­ta de sus ocu­pan­tes se ha li­mi­ta­do a ali­men­tos des­hi­dra­ta­dos. Y te­nien­do en cuen­ta el cos­te de man­dar co­sas allí –ca­si 20.000 eu­ros por ki­lo–, el pa­que­te de es­pa­gue­tis lio­fi­li­za­dos sa­le muy ca­ro. No es de ex­tra­ñar que las agencias es­pa­cia­les an­den bus­can­do la for­ma de cul­ti­var ve­ge­ta­les fue­ra de la Tie­rra. Al­go que ha da­do (es­ca­sos) fru­tos: en agos­to de 2015, los as­tro­nau­tas de la EEI pro­ba­ron le­chu­ga fres­ca cul­ti­va­da por ellos.

Es­te lo­gro fue la cul­mi­na­ción de un pro­gra­ma que co­men­zó en 2010, cuan­do se rea­li­za­ron cer­ca de Flags­taff (Ari­zo­na) las fa­ses pre­li­mi­na­res del pro­yec­to Veg­gie, un prototipo de in­ver­na­de­ro es­pa­cial. Es­te sis­te­ma de la NASA no so­lo per­mi­te es­tu­diar la in­fluen­cia de la gra­ve­dad –o de su au­sen­cia– en el cre­ci­mien­to de las plan­tas, sino que po­see dos be­ne­fi­cios aña­di­dos: los as­tro­nau­tas pue­den dis­fru­tar de ali­men­tos fres­cos y pro­por­cio­na un me­dio pa­ra que se re­la­jen. A lo lar­go de es­tos años,Veg­gie ha ido au­men­tan­do su vo­lu­men –la pri­me­ra ins­ta­la­ción so­lo me­día cin­cuen­ta cen­tí­me­tros–, lo que ha po­si­bi­li­ta­do ha­cer cre­cer plan­tas ca­da vez más gran­des.

LA IN­VES­TI­GA­CIÓN NO SE DE­TIE­NE: EL PA­SA­DO AÑO SE PU­SO EN MAR­CHA TAM­BIÉN

SEEDLING GROWTH-3, la ter­ce­ra de una se­rie de mi­sio­nes cien­tí­fi­cas con­jun­tas de la NASA y la ESA. En es­ta oca­sión, el in­ves­ti­ga­dor prin­ci­pal es el es­pa­ñol Francisco Jo­sé Me­di­na, del Cen­tro de In­ves­ti­ga­cio­nes Bio­ló­gi­cas del CSIC, en Ma­drid. La in­ves­ti­ga­ción se rea­li­za con la plan­ta cru­cí­fe­ra Ara­bi­dop­sis tha­lia­na en un mó­du­lo de la EEI des­ti­na­do a la agri­cul­tu­ra es­pa­cial: el Eu­ro­pean Mo­du­lar Cul­ti­va­tion Sys­tem.

Y des­de Ale­ma­nia tra­ba­ja Da­niel Schu­bert, un in­ge­nie­ro del Cen­tro Ae­ro­es­pa­cial Ale­mán que cul­ti­va ver­du­ras en un la­bo­ra­to­rio que emu­la las con­di­cio­nes de un in­ver­na­de­ro en la Lu­na o Mar­te y, lo más cu­rio­so, con ori­na re­ci­cla­da co­mo fer­ti­li­zan­te. Schu­bert ha des­cu­bier­to que al­te­ran­do la mez­cla de luz roja, azul y ul­tra­vio­le­ta ob­tie­ne ver­du­ras con más sa­bor. “Cuan­to más ul­tra­vio­le­ta, me­jor”, pun­tua­li­za.

Uno de los gran­des re­tos es en­con­trar las va­rie­da­des ve­ge­ta­les ade­cua­das. La plan­ta ideal de­be cum­plir tres ca­rac­te­rís­ti­cas bá­si­cas: ta­llos cor­tos pa­ra aho­rrar es­pa­cio, po­cas par­tes no co­mes­ti­bles y re­sis­ten­cia a la fal­ta de luz y a las inevi­ta­bles pla­gas. La in­ves­ti­ga­ción se di­ri­ge ha­cia el tri­go, el arroz, la le­chu­ga, las pa­ta­tas... Pa­ra ello, los cien­tí­fi­cos tie­nen a mano una he­rra­mien­ta que O’Neill ni si­quie­ra lle­gó a so­ñar: la bio­tec­no­lo­gía. Iden­ti­fi­car los ge­nes que ha­cen que una plan­ta so­por­te unas con­di­cio­nes de vi­da ex­tre­mas es de ca­pi­tal im­por­tan­cia.

TE­NIEN­DO EN CUEN­TA QUE PA­RA 2030 LA NASA PRE

TEN­DE PO­NER UN PIE HU­MANO EN MAR­TE, to­das las mi­ra­das de los as­troa­gri­cul­to­res es­tán aho­ra pues­tas en ese via­je. Si vi­si­tar nues­tro que­ri­do pla­ne­ta ro­jo im­pli­ca, en el me­jor de los ca­sos, un año de vue­lo, unos seis me­ses en el pla­ne­ta y otro año de vuel­ta, re­sul­ta im­pen­sa­ble lle­var to­da la co­mi­da ne­ce­sa­ria pa­ra ali­men­tar a la tri­pu­la­ción. La cuen­ta es sim­ple: los as­tro­nau­tas de la EEI in­gie­ren en­tre 2.500 y 3.000 ca­lo­rías, re­par­ti­das en tres o cua­tro co­mi­das. Los me­nús, que se di­se­ñan pa­ra com­pen­sar la pér­di­da de cal­cio y otras de­fi­cien­cias sur­gi­das en con­di­cio­nes de mi­cro­gra­ve­dad, in­clu­yen un 15 % de pro­teí­nas, 30 % de gra­sas y 50 % de car­bohi­dra­tos. El res­to es lí­qui­do: agua, ca­fé, zu­mos....

De­be­mos es­pe­rar que los vi­si­tan­tes del pla­ne­ta ro­jo se ali­men­ten de for­ma si­mi­lar, así

que ya po­de­mos dar­nos cuen­ta de cuál es el prin­ci­pal pro­ble­ma: el al­ma­ce­na­mien­to. Si en la Es­ta­ción Es­pa­cial la die­ta de un as­tro­nau­ta no de­be su­pe­rar los dos ki­los de co­mi­da por día, una ex­pe­di­ción mar­cia­na con cua­tro tri­pu­lan­tes su­ma­ría más de sie­te to­ne­la­das.

Hay que es­tu­diar, pues, qué se ne­ce­si­ta pa­ra que los as­tro­nau­tas ha­gan allí lo que nues­tros abue­los lla­ma­ban vi­vir de la tie­rra. Por eso, los cien­tí­fi­cos se es­tán plan­tean­do en­viar pe­que­ños in­ver­na­de­ros a la Lu­na, en los que es­tu­diar los efec­tos de la ba­ja gra­ve­dad –la de nues­tro sa­té­li­te equi­va­le a un sex­to de la te­rres­tre– y ob­te­ner va­rie­da­des re­sis­ten­tes a se­quías, he­la­das y una ba­ja pre­sión at­mos­fé­ri­ca. Por­que no nos equi­vo­que­mos: los primeros ocu­pan­tes de la ba­se mar­cia­na se­rán, más que as­tro­nau­tas, agri­cul­to­res.

“Si quie­ren ser efi­cien­tes, los co­lo­nos ne­ce­si­ta­rán en­con­trar una ma­ne­ra de pro­du­cir co­mi­da”, co­men­ta Bru­ce Bug­bee, un bo­tá- ni­co de la Uni­ver­si­dad Es­ta­tal de Utah que ha co­la­bo­ra­do du­ran­te trein­ta años con la NASA pa­ra ha­cer cre­cer plan­tas en los trans­bor­da­do­res es­pa­cia­les y la EEI.

En 2017, la agen­cia nor­te­ame­ri­ca­na pre­sen­tó el Cen­tro pa­ra el Uso de In­ge­nie­ría Bio­ló­gi­ca en el Es­pa­cio (CU­BES, por su si­glas en in­glés), un pro­yec­to de quin­ce mi­llo­nes de dó­la­res a cin­co años di­ri­gi­do por Adam Ar­kin, pro­fe­sor de Bioin­ge­nie­ría de la Uni­ver­si­dad de Ca­li­for­nia en Ber­ke­ley (EE. UU.). En­tre sus ob­je­ti­vos es­tá la fa­bri­ca­ción de bio­com­bus­ti­ble, ma­te­ria­les, pro­duc­tos far­ma­céu­ti­cos y ali­men­tos en con­di­cio­nes pa­re­ci­das a las de Mar­te. Al­go na­da fá­cil.

EL SUE­LO DE LA TIE­RRA ES UNA MEZ­CLA COM­PLE­JA DE MI­NE­RA­LES, ma­te­ria or­gá­ni­ca, ga­ses, lí­qui­dos e in­fi­ni­dad de or­ga­nis­mos de to­dos los ta­ma­ños. Por con­tra, la su­per­fi­cie mar­cia­na ape­nas con­sis­te en ro­ca vol­cá­ni­ca des­me­nu­za­da. Pe­ro el prin­ci­pal pro­ble­ma no es la fal­ta de nutrientes, sino su ri­que­za en per­clo­ra­tos, le­ta­les pa­ra el ser hu­mano

La prin­ci­pal can­di­da­ta pa­ra ser plan­ta­da en el pla­ne­ta ro­jo, por su gran re­sis­ten­cia, es la pa­ta­ta

y que allí “per­mi­ten que el agua si­ga lí­qui­da a tem­pe­ra­tu­ras de en­tre -50 ºC y -70 ºC”, ex­pli­ca Ma­ría Paz Zor­zano, del Cen­tro de As­tro­bio­lo­gía de Ma­drid. La úni­ca for­ma via­ble de eli­mi­nar­los es desa­rro­llar plan­tas ca­pa­ces de lim­piar el sue­lo o, co­mo su­gie­re Bug­bee, “ob­te­ner va­rie­da­des que no ab­sor­ban di­chos per­clo­ra­tos”.

Y lle­ga­mos a la pro­ta­go­nis­ta de la pe­lí­cu­la Mar­te (2015): la pa­ta­ta. Do­mes­ti­ca­da ha­ce unos 3.800 años a ori­llas del la­go Ti­tica­ca, lle­gó a Eu­ro­pa ha­ce cin­co si­glos y en la ac­tua­li­dad es el cuar­to cul­ti­vo más im­por­tan­te del mun­do. Ya so­lo ha­ce fal­ta lle­var es­te tu­bércu­lo al pla­ne­ta ro­jo, una idea que, cu­rio­sa­men­te, no se le ocu­rrió a un as­tro­bió­lo­go, ni si­quie­ra a un cien­tí­fi­co: na­ció en la men­te de Will Rust, di­rec­tor crea­ti­vo de la agen­cia pu­bli­ci­ta­ria Me­mac Ogilvy, en Du­bái. Su pro­pó­si­to era lla­mar la aten­ción so­bre la ne­ce­si­dad de com­ba­tir con es­pe­cies re­sis­ten­tes el ham­bre en el mun­do.

El tes­ti­go lo re­co­gie­ron en Pe­rú, pues no en bal­de allí tie­nen el ma­yor nú­me­ro de va­rie­da­des. Así na­ció el pro­yec­to Pa­ta­tas en Mar­te. En 2016, cien­tí­fi­cos del Cen­tro In­ter­na­cio­nal de la Pa­pa (CIP), con se­de en Li­ma, se­lec­cio­na­ron 65 es­pe­cies: 41 por su re­sis­ten­cia a los vi­rus y 24 por ser na­ti­vas de los An­des. Lo que in­tere­sa­ba a los in­ves­ti­ga­do­res era sa­ber si ger­mi­na­rían en un sue­lo si­mi­lar al mar­ciano. Por suer­te, te­nían mues­tras a la vuel­ta de la es­qui­na: las pam­pas de La Jo­ya, en el sur de Pe­rú. “Es lo más pa­re­ci­do al pla­ne­ta ro­jo que he­mos en­con­tra­do en la Tie­rra”, di­ce el as­tro­bió­lo­go de la NASA Ch­ris McKay.

“NOS TRA­JI­MOS CER­CA DE TRES­CIEN­TOS KI­LOS DE ESA TIE­RRA PA­RA VER SI CRE­CÍA

al­gu­na de las va­rie­da­des es­co­gi­das”, aña­de Ju­lio Valdivia Sil­va, di­rec­tor de Bioin­ge­nie­ría e In­ge­nie­ría Quí­mi­ca de la Uni­ver­si­dad de In­ge­nie­ría y Tec­no­lo­gía de Li­ma (UTEC). Co­mo co­men­ta David Ra­mí­rez, el res­pon­sa­ble del pro­yec­to en el CIP, los ex­per­tos pro­ba­ron tres ma­ne­ras di­fe­ren­tes de cul­ti­var­las, y una de ellas fun­cio­nó: “Pu­si­mos las plan­tas in vi­tro, en cáp­su­las de ma­te­ria or­gá­ni­ca, den­tro de pas­ti­llas de tur­ba, y lue­go las sem­bra­mos en ma­ce­tas con el sue­lo traí­do de La Jo­ya”. Pa­ra sor­pre­sa de to­dos, tres es­pe­cies de­mos­tra­ron ser lo su­fi­cien­te­men­te fuer­tes co­mo pa­ra pros­pe­rar.

El si­guien­te pa­so fue ha­cer­las ger­mi­nar en con­di­cio­nes am­bien­ta­les lo más cer­ca­nas a las ex­tra­te­rres­tres. Pa­ra ello, es­tu­dian­tes de la UTEC crea­ron ba­jo la di­rec­ción de Valdivia el Cu­beSat, un sis­te­ma her­mé­ti­co que re­crea el sue­lo y la at­mós­fe­ra mar­cia­nos. “Cuan­do pre­sen­ta­mos los re­sul­ta­dos en con­gre­sos in­ter­na­cio­na­les na­die se creía que pu­dié­ra­mos ha­ber cons­trui­do es­te si­mu­la­dor con so­lo 3.000 dó­la­res. En otro lu­gar se ha­brían gas­ta­do al me­nos me­dio mi­llón”, co­men­ta con or­gu­llo el in­ves­ti­ga­dor pe­ruano. Evi­den­te­men­te, es­tas su­per­pa­ta­tas ca­pa­ces de re­sis­tir con­di­cio­nes lí­mi­te no sal­drán de la Tie­rra, pe­ro mar­can el ca­mino a se­guir. Aho­ra es el turno de la bio­tec­no­lo­gía: desa­rro­llar la va­rie­dad ca­paz de cre­cer en Mar­te... y que sea co­mes­ti­ble.

Un re­por­ta­je de MI­GUEL ÁN­GEL SA­BA­DELL

2 ACEL­GA 5 TIRABEQUE 1 LE­CHU­GA DE HO­JA ROJA 3 RÁ­BANO 4 RE­PO­LLO Tras cre­cer du­ran­te vein­tiún días, las es­pe­cies plan­ta­das en el pri­mer en­sa­yo te­rres­tre de Veg­gie –ini­cia­ti­va de la NASA pa­ra crear un huer­to en la Es­ta­ción Es­pa­cial In­ter­na­cio­nal– ofre­cían es­te her­mo­so as­pec­to.

01 y 02 Así po­drían ser los in­ver­na­de­ros en Mar­te, im­pres­cin­di­bles pa­ra que sub­sis­ta una co­lo­nia hu­ma­na du­ran­te lar­gas tem­po­ra­das. Las ins­ta­la­cio­nes in­cor­po­ra­rían so­fis­ti­ca­das téc­ni­cas hi­dro­pó­ni­cas –sin sue­lo agrí­co­la– e ilu­mi­na­ción me­dian­te le­des.

03 8 de agos­to de 2015: los as­tro­nau­tas Kjell Lind­gren y Scott Kelly prue­ban en la Es­ta­ción Es­pa­cial In­ter­na­cio­nal las pri­me­ras ho­jas de le­chu­ga cul­ti­va­da fue­ra de la Tie­rra.

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