Huertos entre las estrellas

Según los investigadores de la NASA, en el año 2030 habrá invernaderos en las estaciones espaciales que nos permitirán cosechar vegetales. Descubre qué es y en qué se basa la agricultura espacial.

Colonizar otros planetas es una fantasía con la que los amantes de la ciencia ficción sueñan desde hace décadas. ¿Cómo será vivir en otros planetas? ¿Qué comeremos y qué beberemos? ¿Habrá plantas y animales? ¿Hasta qué punto cambiaría nuestra vida si viviéramos en la Luna o en Marte? También los más apocalípticos sueñan con una conquista interestelar. ¿Podría ser el espacio una alternativa viable ante el consumo abusivo de los recursos naturales de la Tierra y el aumento desmesurado de la población en nuestro planeta? Las preguntas son muchas y las respuestas, aunque parezcan más propias de la literatura que de la ciencia, también están ahí, amparadas por investigadores y científicos.

 

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¿Dónde empieza y dónde acaba la agricultura espacial?
En el año 1987 el profesor  Jiang Xingcun, destacado miembro de la Academia de las Ciencias China, decidió lanzar la siguiente pregunta al aire: ¿qué pasaría si enviásemos semillas al espacio dentro de un satélite recuperable y las volviéramos a traer a la Tierra algunas semanas después? ¿En qué condiciones volverían (si es que volvían) estas semillas a nuestro planeta? ¿Permanecerían igual o sufrirían cambios en su estructura genética? 

 

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Xingcun puso el experimento en marcha y, tras varias semanas en el espacio, sus semillas volvieron de nuevo casa. Alrededor de un 10% de ellas habían sufrido mutaciones, un hecho que el investigador achacó a factores estrictamente físicos como la falta de gravedad, la radiación solar o los cambios en el campo magnético.


Más de veinticinco años después, China se ha convertido en la potencia precursora en la agricultura en el espacio, un tema del que ya os hablamos en Espores. El gigante asiático ha invertido especial esfuerzo en el cultivo de frutas y verduras más allá de las fronteras planetarias y, en el año 2006, el satélite Shijian-8 fue lanzado al espacio con más de 2 mil tipos de semillas, un hito que convirtió al Centro de Investigación de Semillas Espaciales de la Academia China de Ciencias Agrícolas en el primero en llegar a cabo una misión espacial con fines estrictamente agrícolas.

 

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Pero evidentemente, China no es el único país que apuesta por una futura agricultura en el espacio. Investigadores del Centro Espacial Kennedy, el Centro Espacial Johnson, en Houston, y de la North Carolina State University trabajan desde hace dos años en un nuevo soporte de vida bioregenerativo que permitiría crear un hábitat en el que plantas, microbios y seres humanos podrían autoabastecerse de alimentos a la vez que reciclan agua y aire. En este segundo caso, el secreto está en las plantas y en su capacidad antioxidante, ya que éstas, además de servir como fuente de alimentos, trabajarían para hacer el aire respirable y el agua potable. En unas condiciones así, con ecosistemas equilibrados, autosuficientes y sostenibles, el contacto con la Tierra dejaría de ser una necesidad, y la colonización de otros planetas una realidad más que posible.


¿Por qué agricultura en el espacio?
Serían muchas las respuestas que encontraríamos a esta pregunta. La primera, y que da sentido a las siguientes, es la propia curiosidad del ser humano. La segunda, sería buscar variaciones genéticas que nos permitirían generar cultivos más resistentes, productivos y nutritivos como paliativo ante la crisis alimentaria de nuestro mundo. Por ejemplo, desde el Centro de Investigación de Semillas Espaciales de la Academia China de Ciencias Agrícolas se proponen buscar aquellas mutaciones que sean útiles a corto plazo para la agricultura, pues muchas de ellas ni siquiera son comestibles o tienen una rentabilidad nula. Es el caso de los pepinos gigantes cultivados por los chinos con semillas modificadas en el espacio y que pueden alcanzar los 10 kilos de peso. Estas verduras son más costosas y difíciles de cultivar y transportar que las tradicionales y, por lo tanto, su propuesta, aunque curiosa, es desechable.

 

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Y, por último, la tercera respuesta a por qué desarrollar agricultura en el espacio sería conseguir cultivar plantas terrestres en otros planetas, haciendose posible plantear un abandono total de la Tierra. Para ello, antes tendríamos que conocer a la perfección cómo los factores externos podrían influirnos y cómo podemos subsistir recreando unas condiciones similares a las que disfrutamos en la actualidad. En este sentido, la NASA trabaja en un proyecto de producción llamado VEGGIE, un invernadero para el espacio que actualmente se está poniendo a punto en el desierto de Arizona. Este invernadero servirá para alcanzar una rápida producción de vegetales como lechuga, repollos y otras verduras de hoja verde, así como tomates, judias y otras plantas que necesitan un ciclo de crecimiento de más de 28 días.


VEGGIE: un invernadero marciano
En la actualidad, las necesidades básicas de los astronautas, como comida o bebida, se cubren con productos transportados desde la Tierra, o bien que llegan hasta las estaciones espaciales en misiones posteriores. Tenemos que recordar que productos como las hortalizas o la fruta son perecederos. Además, el agua pesa mucho, con lo cual es un problema “de peso” en la misiones de largo alcance. Los llamados huertos espaciales están diseñados para que los astronautas puedan cultivar ciertas plantas en el interior de sus naves.

 

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VEGGIE es un pequeño invernadero preparado para este fin. Mide unos 50 centímetros de largo y consume menos que un ordenador. El objetivo de esta idea es servir de fuente de alimentación continua y fresca a los astronautas en misiones de larga duración, además de ser un referente para poner en práctica una futura agricultura espacial a gran escala. VEGGIE está pensado para cubrir una misión en Marte. Un viaje dura en total casi tres años (seis meses de ida y seis de regreso, más unos veinte de exploración) y para el que se requieren alimentos sólidos, pues es imposible que los astronautas sobrevivan consumiendo líquidos o alimentos secos.


El sistema es totalmente sostenible, las personas consumimos oxígeno y emitimos dióxido de carbono, mientras que las plantas realizan el proceso inverso. Los expertos han comprobado que a mayor nivel de CO2, las plantas consumen menos agua y se desarrollan más rápido. Las personas consumen las partes comestibles de las plantas, mientras que los desechos y lo que no se consume pueden producir fertilizantes para cultivo de vegetales. Asimismo, plantas y microbios pueden cooperar para purificar el agua con la ayuda de máquinas específicas. Aparentemente la capacidad de las plantas para purificar el aire es tan buena en la tierra como en el espacio, por lo tanto un sistema sostenible es posible.

 

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El único problema de estos huertos espaciales, además del espacio reducido, es conseguir unas condiciones lumínicas apropiadas que son, por otra parte, ineludibles. Por eso, los cultivos de VEGGIE se instalan en cámaras cerradas para crear las condiciones necesarias de luminosidad y humedad. La luz necesaria la aporta un grupo de diodos de bajo consumo, una fuente de luz totalmente fiable que emite las ondas necesarias para que la planta pueda hacer la fotosíntesis.


Además de conseguir unas condiciones óptimas de luminosidad, el otro gran reto de estos invernaderos espaciales es encontrar las variedades vegetales más adecuadas para el cultivo en el espacio. Los investigadores de la NASA estudian ahora cómo combinar biotecnología y nanotecnología para mejorar los futuros ecosistemas espaciales. Por ejemplo, en Marte las plantas tendrían que tolerar condiciones que les causarían un cierto nivel de estrés tales como heladas severas, sequías o baja presión del aire, por eso hay que desarrollar especies que puedan sobrevivir en estas condiciones. Las plantas que se perfilan como ideales deben tener tallos cortos para ahorrar espacio, pocas partes no comestibles y ser resistentes a la carencia de luz y a los microbios. El Centro Espacial Kennedy investiga variedades de trigo, arroz, lechuga, patatas y otras plantas que cumplan estos requisitos.

 

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Por ahora, expertos de la NASA plantean enviar pequeños invernaderos a la Luna para estudiar los efectos de la microgravedad en el desarrollo de las plantas. Con el tiempo, además, se espera conseguir esas plantas resistentes a sequías, heladas y baja presión no solo pensando en cultivos del espacio, sino también en mejorar la agricultura en algunos de los climas más extremos de la Tierra.

 

Más información: http://www.cedepap.tv/science-report/articulos/agricultura-espacial-un-avance-astronomico-2#.UeQMJdKeNm2

Revista Espores. La veu del Botànic

Redacción de Espores, la veu del Botànic

Revista de divulgación científica del Jardín Botánico de la Universidad de Valencia

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