Cultivar en Marte será mucho más difícil de lo que ‘The Martian’ lo hizo parecer

Los investigadores plantaron lechuga y hierba Arabidopsis thaliana en tres tipos de tierra falsa de Marte. Dos estaban hechos de materiales extraídos en Hawai o en el desierto de Mojave que parecen tierra en Marte. Para imitar la composición de la superficie marciana aún más de cerca, el tercero se hizo desde cero utilizando roca volcánica, arcillas, sales y otros ingredientes químicos que la NASA Rover curiosidad ha visto en el planeta. Si bien tanto la lechuga como A. thaliana sobrevivieron en suelos naturales similares a Marte, ninguno podría crecer en la tierra sintética, informan los investigadores en el próximo 15 de enero Icarus.

“No es de extrañar en absoluto que a medida que [dirt] eso es cada vez más preciso, más cercano a Marte, que cada vez es más difícil para las plantas crecer en él ”, dice el científico planetario Kevin Cannon de la Escuela de Minas de Colorado en Golden, Colorado, quien ayudó a hacer la tierra sintética de Marte pero no No participa en el nuevo estudio.

El suelo de la Tierra está lleno de microbios y otra materia orgánica que ayuda a las plantas a crecer, pero la tierra de Marte es básicamente roca triturada. El nuevo resultado “te dice que si quieres cultivar plantas en Marte usando tierra, vas a tener que trabajar mucho para transformar ese material en algo en lo que las plantas puedan crecer”, dice Cannon.

El bioquímico Andrew Palmer y sus colegas del Instituto de Tecnología de Florida en Melbourne plantaron lechuga y semillas de A. thaliana imitando la tierra de Marte bajo iluminación y temperatura controladas en interiores, tal como lo harían los astronautas en Marte. Las plantas se cultivaron a 22 grados Celsius y alrededor del 70 por ciento de humedad.

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Las semillas de ambas especies germinaron y crecieron en tierra extraída de Hawai o del desierto de Mojave, siempre y cuando las plantas fueran fertilizadas con un cóctel de nitrógeno, potasio, calcio y otros nutrientes. Ninguna semilla de ninguna de las especies podría germinar en la tierra sintética, por lo que “cultivamos plantas en condiciones hidropónicas y luego las transferimos” a la tierra artificial, dice Palmer. Pero incluso cuando se les dio fertilizante, esas plántulas murieron una semana después del trasplante.

El equipo de Palmer sospechaba que el problema con la tierra sintética de Marte era su alto pH, que era de aproximadamente 9,5. Los dos suelos naturales tenían niveles de pH de aproximadamente 7. Cuando los investigadores trataron la tierra sintética con ácido sulfúrico para reducir el pH a 7,2, las plántulas trasplantadas sobrevivieron una semana más pero finalmente murieron.

El equipo también se enfrentó a otro problema: la receta original de tierra sintética no incluía perclorato de calcio, una sal tóxica que, según observaciones recientes, constituye aproximadamente el 2 por ciento de la superficie marciana. Cuando el equipo de Palmer lo agregó en concentraciones similares a las observadas en Marte, ni la lechuga ni la A. thaliana crecieron en la tierra.

“El perclorato es un problema importante” para la agricultura marciana, dice Edward Guinan, astrobiólogo de la Universidad de Villanova en Pensilvania que no participó en el trabajo. Pero es posible que el perclorato de calcio no tenga por qué ser un éxito. “Hay bacterias en la Tierra que disfrutan de los percloratos como alimento”, dice Guinan.

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A medida que los microbios comen la sal, emiten oxígeno. Si estas bacterias fueran llevadas de la Tierra a Marte para masticar percloratos en la tierra marciana, Guinan imagina que los organismos no solo podrían deshacerse de un componente tóxico de la tierra, sino que quizás también ayudarían a producir oxígeno respirable para los astronautas.

Es más, el tratamiento exacto requerido para hacer que la tierra marciana sea cultivable puede variar, dependiendo de dónde hagan su hogar los astronautas. “Probablemente depende de dónde aterrice, cuál será la geología y la química del suelo”, dice Guinan.

Para explorar cómo esa variedad podría afectar las prácticas agrícolas futuras, la geoquímica Laura Fackrell de la Universidad de Georgia en Atenas y sus colegas mezclaron cinco nuevos tipos de tierra falsa de Marte. los recetas para estos materiales marcianos falsos, también reportados en el Icarus del 15 de enero, se basan en observaciones de la superficie de Marte de los rovers Curiosity, Spirit y Opportunity, así como de la nave espacial Mars Global Surveyor de la NASA y el Mars Reconnaissance Orbiter.

Cada nueva tierra artificial de Marte representa una mezcla de materiales que podrían encontrarse o fabricarse en el planeta. Uno está diseñado para representar la composición promedio en Marte, similar al material sintético creado por el equipo de Cannon. Las otras cuatro variedades tienen una composición ligeramente diferente, como la suciedad que es particularmente rica en carbonatos o sulfatos. Esta colección “amplía la paleta de lo que tenemos disponible” como bancos de pruebas para experimentos agrícolas, dice Fackrell.

Ahora está usando su ganado para realizar experimentos preliminares de crecimiento de plantas. Hasta ahora, una leguminosa llamada frijol polilla, que tiene un contenido nutricional similar al de la soja pero es más resistente a la sequía, ha crecido mejor.

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Los experimentos futuros podrían explorar qué cócteles de nutrientes ayudan a las plantas a sobrevivir en los diversos terrenos marcianos falsos. Pero esto está claro: “No es tan fácil como parece en ‘El marciano'”, dice Fackrell.

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