Ciencia en cómic

Que la agricultura es la base de nuestra existencia es algo que muchas veces olvidamos y relativizamos. Su importancia es crucial ya que es la base de la alimentación de la población humana. Por eso no es de extrañar que en los estudios centrados en viajes tripulados al espacio, la agricultura sea el principal sistema a optimizar, sobre todo si son viajes de larga duración. En este aspecto, los científicos consideran que conseguir implantar un sistema agrícola bajo las condiciones ambientales de Marte (gravedad de 0,38g, atmósfera compuesta por un 95,3% de CO2, 2,7% de N2, 1,6% de Ar y solo 0,13% de O2, rangos de temperatura de -120º a 20ºC y un 40% menos radiación solar), es el principal reto de este tipo de estudios.

Para eso, una agricultura basada en el sistema suelo-planta es la que presenta más ventajas con respecto a los sistemas hidropónicos y aeropónicos (estudiamos en la MIR soviética por los años 90 del pasado siglo), sobre todo porque se pueden usar para muchas cosas tales como reciclar agua, producir comida, secuestrar carbono en la atmósfera del vehículo espacial (en forma de CO2), descomponer residuos orgánicos, e incluso producir  O2, de vital importancia para los viajes espaciales.

Se sabe que a la hora de establecer un invernadero para cultivos a largo plazo de plantas de interés alimentario, la presión atmosférica, la temperatura, la composición y la convección de la atmósfera son variables factibles de controlar, con la excepción de la gravedad. Este factor puede ser uno de los más importantes que condiciona cualquier establecimiento de agricultura en el espacio. ¿Cómo puede afectar la baja gravedad a las propiedades físicas de un suelo?, ¿y a los procesos biogeoquímicos que se dan en él?, ¿cómo puede afectar al flujo de agua por el suelo, el cual es imprescindible para el transporte de nutrientes y de oxígeno a la rizosfera de la planta?

En estudios de cultivos de tomate, de momento sabemos que la gravedad marciana (0,38g) reduce la lixiviación de agua y consecuentemente, de nutrientes en el suelo del cultivo entorno al 90% con respecto a las condiciones de la Tierra. Se mejora la capacidad de retención hídrica, conservando más tiempo la humedad de los mismos y la concentración de nutrientes que favorecen el metabolismo de determinados grupos funcionales de microorganismos rizosféricos, llegando a aumentar su biomasa (densidad) entre un 5 y 10% con respecto a las condiciones terrícolas. Menos consumo de agua implica también un uso más preciso de fertilización con la consiguiente reducción de la misma. Se ha visto que al utilizar fertilización nitrogenada, se favorecen las emisiones de determinados gases procedentes de la desnitrificación (NO: +60%, N2O: +200% y N2: +1200%) y solo un 10% de  CO2. Aun así, el consumo de este tipo de fertilizantes se reduce enormemente con respecto a las tasas usadas en la agricultura terrestre y aumenta su eficiencia al producirse una disminución muy importante en su pérdida por lixiviación.

Aunque estos datos son prometedores para producir tomates en Marte y nos indican que aparentemente algunas propiedades físicas de los suelos no se ven afectadas, así como el desarrollo de algunos procesos biogequímicos fundamentales para el cultivo de plantas (como es el caso del ciclo del nitrógeno), todavía hay que comprobar muchos aspectos. Por poner algunos ejemplos, es importante conocer como afecta la baja gravedad al proceso de capilaridad del suelo, al crecimiento de la planta en sí, a los ciclos de otros nutrientes esenciales para las plantas (fósforo, azufre, etc.). También a la actividad de los microorganismos sometidos a efectos prolongados de baja gravedad (incluidos patógenos tanto para humanos como para plantas) o si se puede usar suelo marciano para este tipo de agricultura, siendo este último un aspecto crucial. Y es que llevar suelo terrestre al espacio implica un gasto considerable en combustible y la posibilidad de que nosotros seamos causantes de la Panspermia.

Aún así, la agricultura del espacio es cada vez más factible…