¿Es el suelo marciano apto para la agricultura?

Por Daniel Marín, el 27 agosto, 2020. Categoría(s): Astronáutica • Marte • NASA ✎ 247

Es una de las escenas más famosas de la película El Marciano y de la novela homónima en la que está basada: el astronauta Mark Watney usa su formación como botánico para plantar patatas y poder sobrevivir así en Marte mientras espera el rescate. Watney logra esquivar el hambre gracias a que las plantas logran crecer sin problemas en el regolito marciano. Pero, ¿es esto es plausible? Desde que las sondas Viking de la NASA analizaron el suelo marciano en los años 70, los investigadores han supuesto que el regolito marciano no debería ser especialmente nocivo para la agricultura dejando a un lado la falta de nutrientes. Sin embargo, a finales de la pasada década la sonda Phoenix hizo dos descubrimientos fundamentales relacionados con este tema que nos ocupa. El primero es que hay enormes extensiones de la superficie marciana donde solo hace falta excavar unos centímetros para encontrar hielo puro, lo que sin duda son muy buenas noticias para los futuros granjeros marcianos… y para cualquier ser humano que quiera vivir en Marte. El segundo descubrimiento no resultó ser tan agradable. Y es que Phoenix descubrió que el regolito marciano está repleto de sales de percloratos (en concentraciones de masa que van del 0,5 % al 2 %), unos compuestos tremendamente reactivos y nocivos para los seres vivos. Posteriormente, el rover Curiosity ha comprobado que el regolito del cráter Gale también contiene altas cantidades de percloratos, por lo que parece que estas sales son muy comunes en todo el planeta.

Que alguien salve a Matt Damon otra vez (20th Century Fox.).

Desde que la misión Phoenix descubrió los percloratos en Marte, muchos se han preguntado cómo afectarían estas sustancias al potencial uso agrícola del suelo marciano. Se han hecho varios estudios —no muchos, porque tampoco es que corra mucha prisa, desgraciadamente—, pero el último viene de la mano de investigadores del Florida Institute of Technology. Para el estudio, los investigadores simularon tres tipos diferentes de regolito marciano con mucho detalle, aunque la composición precisa del suelo del planeta rojo no se conoce con total exactitud (¿alguien dijo que por qué es necesaria una misión de retorno de muestras?). En estos tres tipos de regolito intentaron hacer crecer dos tipos de plantas: la Lactuca sativa —lechuga— o la Arabidopsis thaliana, dos vegetales que se ha usado en numerosos experimentos en el espacio y en tierra. Los resultados no son nada alentadores, pero empecemos por las buenas noticias.

Los tres tipos de regolito marciano simulados en el experimento (A. Eichler at al.).

Los investigadores han comprobado que el tamaño de las partículas no tiene un efecto drástico, aunque los investigadores advierten que si hay muchas partículas finas esto podría dificultar el crecimiento de raíces de algunas plantas, como las patatas. En cualquier caso, el tamaño medio de las partículas puede ser controlado con el uso de filtros y cedazos. Pero aquí terminan las buenas noticias. El estudio concluye que una de las barreras para plantar algo en Marte es, como se ha sospechado desde hace décadas, la falta de nutrientes, especialmente compuestos nitrogenados, pero también la falta de minerales como zinc, boro o cobre (aunque se desconoce hasta qué punto estos elementos están presentes en el suelo marciano y, de hecho, algunos investigadores han propuesto que no son nada raros en el regolito del planeta rojo). Por otro lado, los regolitos simulados tienen detrás una historia muy interesante por derecho propio. El primero, JSC-Mars-1A, fue desarrollado por el centro Johnson de la NASA en 1997 a partir de roca volcánica de Hawái usando datos espectrales de todo Marte. El segundo tipo de regolito es el MMS (Mars Mojave Simulant), creado con lava basáltica del desierto de Mojave usando los datos de las sondas Mars Pathfinder y Spirit. El último tipo, MGS-1 (Mars Global Simulant 1), es en principio el más fiel, ya que se ha sintetizado usando varios tipos de minerales y rocas usando los datos del experimento CheMin de Curiosity. Sea como sea, la falta de nitrógeno sí es un problema serio, porque en el caso de que los futuros granjeros marcianos quisieran abonar los campos marcianos no tendrían dónde encontrarlo. En Marte apenas hay nitrógeno y la tenue atmósfera solo tiene un 2 % de esta sustancia. O sea, habría que llevar abundante fertilizante desde la Tierra. De todas formas, aún con el uso de fertilizantes, los investigadores comprobaron que las plantas no crecían en uno de los tres tipos de regolito simulado (el que tenía un pH más alcalino).

Las plantas del experimento (A. Eichler et al.).

Pero el problema principal ha resultado ser —oh, sorpresa—, los percloratos. En ninguno de los tres regolitos simulados lograron que prosperase planta alguna cuando se les añadió perclorato de calcio (este punto es clave porque los últimos experimentos que se han hecho para simular el crecimiento de plantas en el regolito marciano no incorporaban estas sales). Por supuesto, hay técnicas experimentales que ya se están estudiando para quitar las sales de percloratos del regolito, pero, por ahora, todos estos procedimientos son bastante complejos. La otra opción es buscar plantas resistentes a estas sales (o bacterias que logren crecer en este ambiente), pero eso limitaría gravemente el menú al que tendrían acceso los futuros colonos marcianos (salvo que la ingeniería genética obre milagros). En definitiva, en el mundo real parece que Watney se hubiera muerto de hambre por culpa de los percloratos (bueno, se morirá, porque la novela está ambientada en 2035). Y digo parece porque si algo ha puesto de relieve este estudio es lo poco que sabemos sobre la composición precisa del regolito marciano. Esperemos que la misión MSR de NASA-ESA, o su equivalente china, nos den una respuesta a partir de 2031.

Recreación de una base marciana con un módulo agrícola (NASA).

Referencias:



247 Comentarios

          1. Muy agudo Osvaldo, felicitaciones

            (Una pena que tu comentario no iba dirigido a este hilo, hubiera quedado que ni pintado)

        1. Karl… 🤷🏼‍♂️ creo que nos ha ido estupendamente a todos con la libertad que se disfruta en este blog, a veces se sale de control pero vuelve todo a su cauce por si mismo. Deja al moderador en paz y déjanos disfrutar de la libertad que nos ha dado, su blog es un regalo tal como es.

    1. Bienvenido Luis Ángel, al mejor blog de astronáutica y astronomía no sólo en castellano, sino posiblemente en cualquier idioma. Aquí no sólo hallarás una producción superlativa de Daniel Marín, sino que encontrarás foristas muy informados sobre temas anexos. ¿Querés informare sobre Space X? Ahí están Martínez el Facha a favor y David B en contra. ¿Sobre Blue Origin? Tenés a Erick. ¿Astronáutica rusa? Julio Parraga y GM. ¿Temas complejos de física teórica? Ahí está Pelau con su paciencia ciclópea. ¿Ciencia ficción en libros y películas? También Pelau e Hilario. Y estoy dejando a muchísimos afuera, que también hacen aportes sumamente interesantes

    2. enhorabuena, y congratulaciones…disfruta del blog.

      pd: cuídate de los fanboys, los trols, y de que tu opinión no difiera de otros…. es broma 😀 aquí no hay NADA de eso, todos pueden comentar libremente sin ser atacados ni agredidos, es un verdadero oasis comentaristico de paz y amor

      1. ¿Hay algún problema con que lectores nuevos sean los primeros en opinar?… ¿acaso los foristas de tradición deben ser los primeros en leer y comentar un artículo?

        1. Pasa del tema. Un susceptible.

          El problema es que hay gente a la que no le gusta la gansada del ¡primer! del anterior post. Chiquillada que estaba a la orden del día y de moda hace tiempo en la blogosfera. En fin… a mi me la chufla pero a otros les molesta. Hay gente pa tó.

          PD: Bienvenido Luis Ángel

          1. Bueno… si está prohibido saludar, ya el creador del Blog (o alguien con permisos de gestión) lo eliminará… digo yo.

    3. Yo tengo un par de años de ser fiel lector del blog y es lo mejor, todos los días entro a la página buscando información para devorar!!
      Saludos

    4. Me parece interesante una experiencia en la cual se siembre un alimento x, clasificando las características de los planetas del sistema solar. «La tierra» es muy valiosa y de ser transladada a otros mundos, se pudiese utilizar? «El agua» constituye otro factor, la modalidad hidropónica intervendría en este inmenso estudio?

    5. Bienvenido. En este blog, además de los muy importantes artículos de Daniel Marin, encontrarás comentarios muy interesantes y sesudos de sus lectores, con la única exepción de los mios. Podrás leer y ahondar sobre temas que desconozco totalmente. Si te interesa la fisica teorica, la ciencia aeroespacial rusa o los avances de Space X, serán satisfechas todas tus curiosidades con los aportes de los comentaristas y si te interesa leer alguna estupidez solo tienes que detener tu mirada inquieta en alguna entrada de quien eso subscribe.

  1. A mi lista de pegas de la colonizacion de Marte.
    Tal vez la ingenieria genetica pueda ayudar un poco.
    Musk, haz lugar para las bolsas de fertilizante.
    Habra que llevar nitrogeno si o si y cultivar vegetales con menos necesidad del mismo, como pepinos, zanahorias, habas, guisantes, rabanos, chirivias, nabos y colirrabanos.
    Tal vez hallemos vetas de sustancias utiles escondidas por ahi.
    Otra opcion es llevar equipamiento quimico para, a partir de componentes basicos, por lo menos crear toda la variedad de hidratos de carbono a partir de los elementos hallados in situ. Ya se vera que otra cosa se puede sintetizar, por ejemplo, algunos aminoacidos.

    1. Yo creo que la lista de inconvenientes para Marte, cada vez son mayores…para mí la solución a largo plazo para colonizar pasa, por las estaciones rotatorias hechas, de las asteroides Amor, hasta evolucionar en las colonias de O’Neill…

      Ese para mi es el futuro…Marte quedaría con un bello planeta de aventuras y ciencia, pero no para colonizar.

      1. Bienvenido !!!
        Como dijo El Matemático, es el mejor blog de astronáutica y astronomía. Creo que hasta Elon lo sigue de reojo … ¡¡¡ o debería hacerlo !!!

      2. A mí las colonias espaciales rotatorias siempre me generan una duda. Con gente moviéndose en ellas, ¿la masa móvil no hará que se descentre su eje de giro o incluso su trayectoria?
        Pensemos en el viejo chiste que dice que si todos los chinos saltan a la vez sacan a la tierra de su órbita.
        Está claro que eso no pasaría en un planeta, pero en una colonia tipo rueda o cilindro, la movilización de masa en su interior ¿sería capaz de variar su mecánica? Si todos los ciudadanos de una colonia se reunieran en un punto, por ejemplo durante un concierto de rock, ¿podría desestabilizarse?

      3. No hay que obviar las ingentes cantidades de recursos que hay en los planetas como Marte : Agua para dar y tomar, metales, etc. Ese peso, elevarlo, es caro. La solución sería obtenerlos de anillos o asteroides. Además es más fácil/barato proteger de la radiación en los planetas

      4. No hay que ser tan drásticos, si en marte hay dificultades, no me puedo ni imaginar las dificultades que habrá en el medio espacial, donde básicamente no tienes nada y tienes que recolectarlo todo, la colonización marciana sera difícil, pero es factible con nuestra tecnología, cierto es que esto del nitrógeno es un problemon, yo lo desconocía hasta ahora, pero posiblemente sea el mas grande de todos los problemas relacionados con la colonización.

        Pero la solución también es sencilla, si se abarata suficiente los envíos a Marte de mercancías, me supongo que los nitratos, sera el material mas valioso de Marte y en todos los envíos habrá un buen par de toneladas de este material, luego solo es cuestión de reutilizarlo todo.

        También estoy seguro que habrá reservas de nitrógeno en el subsuelo de Marte, con lo cual, solo seria extraerlo, teniendo en cuenta que durante milenios la población marciana, vivirá en ciudades burbuja, la cantidad necesaria de este material es asequible incluso aunque haya que transportarlo desde la Tierra..

        1. Yo creo que es más problemática la escasa gravedad de cara a la colonización. Y esa escasa gravedad, es más fácil de solventar en el espacio con estaciones anulares o cilíndricas en permanente rotación que en Marte. El tema de crear un hábitat con atmósfera y suelos válidos es solo cuestión de dinero para hacer cargamentos o tecnología de procesado, pero la gravedad de Marte no la puedes cambiar.

          1. No hay estudios al respecto, y es difícil saber como afectara la gravedad reducida a los colonos hasta que alguien este allí para sufrir estos efectos, en cualquier caso, sin ser medico, mi intuición me dice que serán mucho mas benignos que por ejemplo estar en la ISS, donde no hay gravedad alguna, quizás todos los problemas que puedan surgir sean fácilmente corregibles, o quizás como tu dices, las estancias a largo plazo terminen siendo fatales, esa es un incógnita que solo puede responder la experiencia.

        2. Un 2% de Nitrógeno en Marte. Un 2% de algo muy, muy abundante aunque sea la milésima (proporción al azar) parte de la atmósfera en la tierra, es mucho. Si hay máquina para recolectar nitrógeno de la atmósfera y meterla en los invernaderos, problema solventado.

          1. Hacer eso no es nada del otro mundo. A lo bruto, sólo cambiando temperatura y presión puedes ir separando los diferentes gases, porque algunos se van volviendo líquidos.

            Otra cosa es buscar un método que sea eficiente energéticamente, ya que de esta forma conviertes un problema de falta de nitrógeno en una falta de energía.

            Pero vamos… yo con el nitrógeno no veo problema. Se podrá extraer de la atmósfera.

        3. Desde hace mucho tiempo yo había pensado que es casi imposible cultivar cosas directamente en el suelo marciano, se tendría que llevar practicamente el sustrato desde acá mismo o cultivar sin necesidad de el.

          1. Buenas a todos. Este es mi primer comentario aunque sigo a Daniel desde que estaba en la escuela (14 años), actualmente 27. Leyendo entre todos sus comentarios se me ocurrió pensar si quizás en una primera instancia sea factible intentar los cultivos en hidroponia, donde creo que se aprovechan un poco mejor los nutrientes.

            Saludos desde Salta, Argentina.

  2. Quiere decir que si vamos a Marte y queremos cultivar algo en su suelo, primero tendremos que filtrar el regalito para sacar el perclorato, luego agregarle urea granulada para aportarle nitrógeno y recién ahí podremos sembrar?
    Curiosa entrada Daniel, gracias.
    Bienvenido Luis Ángel.
    Saludos.

    1. O bien, podemos sacar el nitrógeno de la atmósfera. Aunque sólo sea el 2% y la atmósfera tenue.
      También se especula con sacar combustible del CO2 de la atmósfera marciana, y nadie ha dicho que haya poco. Sí, quizás su casi absoluta mayoría, pero ya no hablamos de 0%.

      Quizás la misma máquina que ‘destila’ el aire marciano, puede sacar como residuo nitrógeno. Al final sería una cuestión de energía. ¿Tendremos energía para tanta máquina?

      1. De todos modos, has de pensar en la escala. Aunque pueda resultar «fácil» transportar compuestos nitrogenados o nitrógeno líquido desde la Tierra, o recolectarlo del medio ambiente marciano, eso dará para una o dos colonias medianejas… pero en absoluto para una agricultura sobre el territorio, aunque estuviésemos hablando de la superficie equivalente a una provincia española mediana.

    2. Creo recordar que los percloratos se descomponían en presencia de agua líquida… ¿o era en oxígeno? Sea como sea, sí… si el terreno se lava primero, la cantidad de percloratos disminuirá drásticamente.
      Eso significa que habrá que hacer un pretratamiento a la tierra antes de usarla para cultivar.
      No tendremos que llevar la tierra, pero sí las máquinas para hacer la limpieza más incrementar las fuentes de energía para disponer del suplemento energético para esta tarea.

  3. «La falta de nitrógeno sí es un problema serio, porque en el caso de que los futuros granjeros marcianos quisieran abonar los campos marcianos no tendrían dónde encontrarlo…»

    En la película Mark Watney uso un escatológico procedimiento conocido desde el Neolítico.
    Por otra parte Curiosity encontró nitratos. https://www.google.com/search?q=Curiosity+nitratos+Marte así que los futuros granjeros si tendrían donde encontrarlos en principio.

    En cuanto a la supuesta importancia de los regolitos:
    -Creo que desde el siglo XVIII se sabe que la casi totalidad de la materia orgánica de una planta proviene del CO2 atmosférico. El suelo solo aporta algunos otros elementos esenciales en pequeñas cantidades. Pero no es necesario que estén en el suelo. Desde hace siglos existe la Hidroponia https://es.wikipedia.org/wiki/Hidropon%C3%ADa , cultivos sin suelo.

        1. Por la misma razón que en la Tierra la hidroponía es una técnica agrícola irrelevante: su alto coste comparado con que un tipo con taparrabos y sombrero de paja vaya efectuando labores agrícolas ayudado por un buey.
          Sin terraformación de Marte, el tema es inviable.

          1. Sin ir más lejos el 20% de los invernaderos de Almería son en hidropónico. Así que es probable que alguna de las hortalizas que comas hoy haya sido cosechada en hidropónico.

          2. Sabía que alguien iba a sacar ese argumento. Pero estarás de acuerdo conmigo en que eso es sólo válido para una agricultura de nicho de gran valor añadido, no como alimentación basal del planeta.
            ¿crees que la barra de pan o la torta de maíz o el arroz que come de base la mayoría de la población humana se ha cultivado en plan hidropónico? Me temo que no.

          3. Claro, pero no se me ocurre un nicho de mayor valor añadido que alimentar a una pequeña colonia en otro planeta. Aun que no puedas plantar un campo de trigo, un pequeño invernadero con hortalizas es un buen comienzo.

          4. Una parte significativa de los cultivos bajo plástico de Almería son hidropónicos, y no creo que el coste esté suponiendo un problema. En Huelva, el cultivo de frambuesas y moras se hace casi exclusivamente mediante hidroponía. No obstante, es verdad no sirve para todas las especies vegetales, pero en una colonia en Marte se cultivarían sólo unas pocas seleccionadas, y éste podría ser un buen criterio.

          5. ¿queréis alimentar a base de fresas a la colonia marciana? ¿cuánta gente come fresas a diario en nuestro planeta?
            Es como si me argumentáis que son rentables las piscifactorías para caviar. Es irrelevante. Lo importante es el maíz, el trigo, el arroz.
            Porque para una colonia *autosostenible* no te basta con empezar; necesitas empezar y terminar, un ciclo cerrado. Y eso no lo puedes hacer con hidroponía.

          6. Hay que pensar estas cosas desde la base.
            Toda la economía en nuestro planeta se basa en que somos capaces de alimentar a toda la población de forma muy barata.
            El que parte de la población que esté en la cúspide económica de los 7.000 millones de terrícolas se pueda permitir el lujo de comer fresas hidropónicas no tiene absolutamente nada que ver con la problemática de alimentar de forma autosostenible a una colonia marciana, de manera totalmente independiente de la Tierra.

          7. Otra cosa distinta, Fran, es que me argumentes que el cultivo hidropónico local pueda resultar competitivo ante la idea de llevar todos los alimentos desde la Tierra.
            Pero en ese caso no estamos ante una colonia autosostenible.
            —-
            Diferencio muchísimo entre estos dos tipos de escenario:
            – 1: Una base o colonia o como lo queráis llamar, dependiente económicamente de la Tierra.
            – 2: Una colonia realmente independiente, que sea capaz de sobrevivir si la vida en la Tierra se extinguiera por cualquier motivo.
            Este escenario 2, es el que me parece muy, muy difícil de solucionar. El escenario 1, todo es posible, … mientras los terrícolas tengamos pasta para mantener a los «marcianos»

          8. Creo que cometes el error de confundir auto-sostenible con fácil o barato. Nada de ir a Marte es fácil ni ‘barato’ por ahora. Por supuesto que será cultivo hidropónico. En el espacio todo lo será. Dentro de lo complicado y caro que es todo allí arriba, la hidroponía es de un coste insignificante, y perfectamente asumible. Pero vamos, durante mucho tiempo lo más barato será enviar comida desde la Tierra.

          9. He estado en invernaderos en Almería cuando estudiaba allí y os comento alguno de los puntos por lo que su uso es inviable en Marte:

            Sigues teniendo el problema de los nutrientes, allí tienes en la mayoría, tanques de agua de cientos de litros donde unos dosificadores vierten la cantidad exacta de los distintos nutrientes y microelementos que necesitan las plantas, si estamos con que no hay apenas nitrógeno, los procesos industriales conocidos de destilación de N2 serán aun menos eficientes que aquí en la tierra y son procesos de alto consumo energetico que a ver como escalas:
            https://ifsolutions.com/como-se-produce-nitrogeno-n2-con-fines-industriales/?lang=es

            Eso solo para el nitrogeno, luego necesitas otras plantas para el fosforo y el potasio y convertirlo todo en compuestos que la planta sea capaz de absorber. Ahora escalalo todo para un huerto autosostenible para digamos, una tripulación pequeña, 3 personas, ¿4?, la instalación resultante resulta enorme.

            Pero para mi, el mayor problema es el sustrato, en los invernaderos que visite, todos cultivan con un sustrato de perlita o de lana de roca como soporte de las raíces, estos tienen una vida útil corta, 2-3 años a lo sumo, pasado este tiempo, son un residuo peligroso altamente contaminado por la acumulación de sales y fitosanitarios, empezaban a ser un problema antes del 2000, con millones de kilos tirados en cualquier parte, de eso hace 20 años (de 6-10 toneladas de estos por ha)…
            Por lo que, ya puedes idear un proceso de reciclado de esta lana de roca, perlita o fibra de coco que funcione en las condiciones marcianas, sin contar con que te tendrás que llevar cientos de kilos contigo.

            https://www.terra.org/sites/default/files/html/s/econoticia/reportajes/senalmeria4.html#9
            https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-41214/tolonlastraponientealmeriense.pdf

            Por eso, la hidroponia no tiene para nada un coste insignificante, de hecho es de los cultivos más caros y eso sin contar que es de los mas complicados tecnicamente. Es rentable simplemente porque cultivas fuera de temporada hortalizas de alta demanda, sobre todo en mercados del norte y con todo el abuso que se produce a nivel de explotación laboral, que por ahí es por donde se hace viable todo esto.

            Solo como apunte final, en Almería se volcaron tanto en el hidroponico con los años por un simple motivo, han contaminado y destruido el suelo y los acuíferos de la zona, hipertrofizados, altamente contaminados de fitosanitarios y con intrusiones de agua marina, a muchos no les quedo otra si querian que su invernadero, ahora sobre una tierra completamente baldía por su propia mano, siguiera produciendo.

          10. Hombre pochimax, yo creo que nadie en taparrabos y sombrero de paja va a cultivar en marte. La hidroponía puede ser una solución más que viable desde el momento en que sea más barato que importar las verduras desde la tierra.

        2. OJO, cuanto tienes una estación espacial orbital donde quienes viven allí son mil o diez mil personas que representan la cúspide de un sistema económico de diez mil millones de personas, cualquier cosa es rentable. Pero autosostenible, indiependiente totalmete de la Tierra? no. (o como siempre digo, no con tecnologías de un futurible más o menos cercano ¿quién puede prever nuestras capacidades en el año 3.000?)
          Por ejemplo, la estación espacial de Elysium no es una colonia autosustentable, sino la cúspide de una pirámide cuya base está en la Tierra. Puede existir en el futuro réplicas de Elysium en el espacio, en la Luna, en Marte… pero ¿Tierra-2? No lo veo (de momento).

          1. Cuidado pochi, que cada vez se cultiva más en hidropónico: https://www.lainformacion.com/opinion/futuretech/en-japon-las-lechugas-crecen-en-el-subway/3801/

            Consume menos agua, gastas menos pesticidas y fertilizantes, si haces plantación vertical en terreno ocupas un montón menos y, en fín, automatizado y con unos paneles + bombillas LED sabes qué le das a la planta en todo momento sobre cualquier parámetro…

            Potencial tiene para desplazar al cultivo tradicional, tiempo al tiempo.

          2. Pero Ki, ¿cuánto porcentaje sobre la agricultura mundial suponen los hidropónicos?
            Tenemos que ver las cosas en su justa medida.
            Yo no veo a los de Bangladesh comiendo a base de hidropónicos.

          3. Pero el hidropónico no tiene por qué ser exclusivo.
            No será fácil, pero tampoco es una quimera limpiar suficiente regolito para convertirlo en tierra fértil para cultivos de alto rendimiento.

          4. Los hidropónicos suenan muy bien, pero en para un sitio cómo Marte donde los repuestos si algo va mal están a cientos de millones de kilómetros en el peor de los casos y hay que tirar de lo que hay sería mejor tenerlos combinados con métodos más tradicionales y que no requieren tanta infraestructura (relativamente) 🦄

          5. Solo xa hacer una aportacion de un biologo q lee este blog desde hace tiempo y no puede opinar del resto de temas… Un cultivio hidroponico en marte no podra ser autosuficiente como comentas xo me parece la opcion mas realista a corto plazo. Si tenemos q cultivar en Planetas con sustratos tan difíciles como el q nos explica daniel la hidroponia, anuque dependiente de los recursos de la tierra me parece q es la mejor (o única) opcion q tenemos.
            Un saludo a todos los q conseguis q me lea los comentarios de este blog ( no os nombrare xq seguro me dejo alguno y no seran Edwin o julio roscomos)

    1. Sobre los nitratos del Curiosity:
      «la escasa abundancia de nitrógeno es la mayor preocupación para el crecimiento de las plantas. De hecho, estudios posteriores de la superficie marciana han detectado solo trazas de concentraciones de nitrógeno biológicamente disponible, muy por debajo de lo que sería necesario para mantener una acumulación suficiente de biomasa para la producción de alimentos ( Stern et al., 2015 https://www.pnas.org/content/112/14/4245). Además, el gas nitrógeno (N 2 ) solo constituye el ≈2% de la atmósfera marciana, que es considerablemente menos densa que la de la Tierra, lo que convierte a este elemento en un recurso difícil de adquirir in situ.»
      No parece ser solución.

      1. Disculpa pochi, el sistema de comentarios de por aquí ya sabemos cómo es (no me deja responder).

        Por supuesto, la agricultura todavía es en su mayor parte sin hidroponía (y no en todos los cultivos se utilizará).
        Te pongo un ejemplo, hace 20 años no existía el cultivo de uva emparrada, ahora mismo (por lo menos en Castilla La Mancha) el 80%-90% lo es. Consume más agua (y ojo que es un problemón, ahora hay que poner goteo, pero es otra historia) peeeeeero, se puede recolectar en automático y no con jornaleros.

        En fín, si muestra ventajas competitivas serias (y las tiene) se acabará imponiendo, obviamente la inercia es grande, y siempre quedará el nicho del cultivo tradicional / de subsistencia.

        Saludos

        1. Es demasiado temprano para preocuparse por la rentabilidad. Primero, toca la mera exploración (bases de investigación). Diminutos asentamientos en los que la prioridad, más que aprender a vivir en Marte, será aprender cómo es Marte. ¿Que hay poco nitrógeno biológicamente disponible? No importa, con que lo haya geológicamente hablando, para abaratar la base, mejor. Y a las malas, se traerá de la Tierra (una lástima, pero algo es algo).

          Hay un aspecto que me gustaría introducir, y es la propia investigación y la alteración del entorno. Si comparamos las futuras bases lunares (muy pronto, de la mano de China y quizás de EE.UU.) o marcianas (lejos, parece ser), con las de la Antártida; vemos que se decantan por cultivos hidropónicos para evitar el intercambio con el entorno. No está publicada la legislación sobre el entorno lunar y el marciano, que será distinta, pero es fácilmente imaginable que se seguirá un esquema similar.

          La formulación del experimento que comparto, dicho sea de paso, se ha pensado para una base científica que tiene entre un mínimo de 9 trabajadores y un máximo de 50, y en la que anualmente aprovisionan la instalación. Para obtener material fresco, recurren a la hidroponia. Evidentemente, un símil en nuestra luna o en Marte no pasaría de las nueve personas, y quizás tuviese algo menos. El invernadero se ha pensado para ser «fácilmente» transportable a la ISS, tiene 12,5m² y han producido, en nueve meses y medio, 368kg de comida (pepinos, lechuga y tomate, lo más fácil de cultivar). Como curiosidad, los pobres trabajadores acabaron hasta la coronilla de tanto pepino. 😀

    2. Pienso y quizá sea un comentario loco y absurdo, pero la ingeniería genética podría ser una ayuda para la adaptación de estas plantas, basándonos igual en qué existen microorganismos fijadoras de nitrógeno que podrían ser de gran ayuda para la planta… modificarlos de igual manera para su adaptación al medio donde habitarán, pero es sólo una idea loca en mi cabeza…

    1. Probablemente, pero el agua se puede destilar. Sino, con osmosis inversa. Son procesos caros para los estándares terrestres, pero en Marte y si se recicla a conciencia es razonable.

  4. Claro, suponemos que no ha habido vida en el pasado en Marte, ¿no?. Porque si descubrimos que la hubo, deben haber nutrientes. En ése caso, ¿Podría haber bolsas de hidrocarburos bajo tierra (osea la tierra de Marte)?. En cuanto a las sales, hay plantas resistentes a ellas, hasta zanahorias en Francia que se cultivan junto al mar, en arena, higueras, cocoteros.

    1. Da la impresión de que los percloratos son muchísimo peores que cualquier otro tipo de sales:
      «Igual de preocupante que la ausencia de nitrógeno es la presencia de perclorato (ClO 4 -) en varios sitios de la superficie marciana, a niveles que serían peligrosos para los colonos. Si bien las altas concentraciones de otras sales pueden tener un impacto adverso en el crecimiento, las concentraciones de perclorato son de particular preocupación dado su potencial para acumularse en el tejido vegetal y amenazar la salud humana ( Sánchez et al., 2005). La adición de percloratos a cada uno de los simulantes los hizo incapaces de soportar el crecimiento viable de las plantas, lo que subraya la necesidad de eliminar el perclorato de estas muestras. El potencial de que más plantas tolerantes al perclorato, o quizás bacterias, participen en la biorremediación del regolito en la superficie marciana se puede evaluar utilizando MRS. Las soluciones químicas para la eliminación de perclorato podrían evaluarse de manera similar utilizando MRS.»
      (MRS= Martian Regolith Simulants)

  5. ¡Mira que me gusta todo lo relacionado con el espacio! Cuantas veces he soñado con la colonización de Marte pero…
    Creo que deberíamos ser inteligentes y empezar a crear colonias en el fondo del océano. Solo conocemos el 5% de este, pero evitamos varios problemas:
    1. El llegar. A Marte se tarda por lo menos 180 días
    2. El oxígeno. Se puede producir del agua
    3. El agua potable. Se puede Desalinizar
    4. No tenemos el problema de los rayos cósmicos y radiación
    5. No hay problema de comida
    6. EVAs más seguras

    Antes de Marte pasararemos por el océano. La carrera espacial nos ha aportado muchas ideas para su colonización

    1. Creo que no veremos «colonias» ni en Marte ni en el fondo de los océanos, al menos en muchísimo tiempo.
      Otra cosa pueden ser estaciones de investigación, como las de la Antártida.

    2. Mmm, ya hay «colonias» submarinas para el entrenamiento espacial, por cierto, hay una cosa erronea:
      6. EVAs más seguras

      Es al revés, por la propia definición de EVA, en el fondo oceánico es directamente imposible, a no ser que queramos convertir a los colonos en pulpa de carne, por la presión.

    3. Cuando te metes al oceano hay otros problemas. La corrosión por ejemplo o la presión, Lamentablemente, al igual que en el espacio. No hay opciones económicas, a no ser de la extracción de uranio y minerales del fondo del mar

  6. Alternativas es el cultivo hidropónico . Pero las heces humanas también tienen nitratos y nitritos.
    Otra cosa es que no sabemos cómo es el subsuelo, puede no ser tan nocivo. La tierra bajo la capa de hielo seguramente no tendrá sales, que se las llevarían las aguas que formaron los hielos.

    1. Es evidente que antes de plantar nada en el suelo se harán limitados cultivos de ese tipo, tanto para el aspecto lúdico de los astronautas como para ir poco a poco avanzando en esos temas.
      – Fase 1: te llevas la comida a bordo.
      – Fase 2: cultivos hidropóniocos limitados o en sustratos artificiales.
      (… gran espacio de tiempo…)
      – Fase 3: cultivos en invernaderos, directamente sobre el suelo.

  7. Me pregunto si, en el caso de que los percloratos estén sobre todo en una capa más superficial, un buen volteo profundo del suelo marciano pueda ayudar (lógicamente tras haber ya construido la indispensable cúpula protectora y demás). Exactamente lo contrario de lo que se recomienda hacer aquí en la Tierra, para no dañar la estructura del suelo.
    A ver si empiezan a formarse los futuros edafólogos marcianos, jeje.

    1. Buen dato pochi. Se escavan un par de metros en la superficie y tienes miles de toneladas quizás sin percloratos en los que poder preparar un sustrato cultivable.

      Luego es cuestión de hacer un poco de prospecciones y minería por la zona para la búsqueda de nitratos o compuestos de donde sacar nitrógeno.

      Antes tienen que ir a marte mineros que agricultores.

  8. Este es uno de los motivos por los que preveo se colonizará más fácilmente la Luna que Marte. Para hacer experimentos agrícolas en la Luna no tienes que esperar dos años hasta la siguiente ventana de lanzamiento, todo puede evolucionar (en cuanto a ciencia base y tecnologías) mucho más rápidamente en el entorno lunar que en el marciano.
    https://danielmarin.naukas.com/2017/03/13/green-moon-project-un-equipo-espanol-intentando-sembrar-una-semilla-en-la-luna/

    1. Y sobre todo está mucho más cerca en tema de comunicaciones, con poco más de un segundo de demora a diferencia de Marte. Si algo sale mal allí es mucho más fácil arreglarlo.

    2. Yo pienso que se deberían hacer colonias primero en la Luna y cuando se tenga más o menos refinado pasar a los planetas para que no tengan que llegar a hacer pruebas y tener todo al aire libre.

  9. El verdadero problema para la colonización real de Marte no es la agricultura, ni la radiación, ni el polvo marciano. El verdadero problema es la gravedad.

    Estoy seguro que el resto de problemas podrán ser resueltos en las próximas décadas de una u otra forma, si hace falta llevando ingentes cantidades de tierras y materiales desde la tierra, pero el tema de que nuestro cuerpo esta adaptado a una aceleración de 9.8 m2/s y marte tiene 3.7 no se va a resolver. La colonia en Marte tendrá que ser si o si rotante, para ser sustituida cada año como mucho. Teniendo esto en cuenta veo mucho más viable una colonización de la Luna dada la gran cercanía, aunque la gravedad sea menor aún.

    1. Cambia la palabra «décadas» por «siglos» en tu comentario y estaré bastante de acuerdo con lo que escribiste.
      El problema es que no tenemos idea de cómo encajamos los humanos, a largo plazo, la gravedad marciana o la gravedad lunar.
      Primero experimentaremos con la gravedad lunar, pero me temo que hasta la década de los ’30 o peor aún, la de los ’40, no veremos expediciones de un año en la superficie lunar.

        1. Coincido con Erick, y sobre lo que menciona de las colonias centrífugas más arriba. La utopía marciana es folclore muy norteamericano explotado por en Hollywood

    2. » nuestro cuerpo esta adaptado a una aceleración de 9.8 m2/s y marte tiene 3.7 no se va a resolver»
      creo que a nuestro cuerpo le costará adaptarse pero el de nuestros descendientes marcianos estará más adaptado a esas condiciones, tanto que al final serían los marcianos quienes tendrían problemas para estar en la tierra.

  10. Tampoco hay que rendirse, ellos mismo dicen que:
    «Es muy probable que la viabilidad del regolito marciano para la producción de alimentos dependa igualmente del sitio. Simuladores más precisos para ensayos biológicos nos permitirán explorar los esfuerzos de remediación del suelo y / o la selección de plantas mutantes capaces de sobrevivir a estos suelos. »
    Además, ¿cómo de fiables son estos suelos simulados, si todavía no hemos traído muestras marcianas? ¿y cómo de variables serán los suelos marcianos, según su localización?

  11. Solo para k conste… en la novela Watney mezcla el suelo marciano con tierra traida de la Tierra, no sé esa mezcla permitiría que creciera algo o los percloratos seguirían siendo igual de dañinos.

  12. Otra opción además de la ingeniería genética es que ancho es Marte. Quizás hubiera zonas más adecuadas para cultivar pero a ver dónde podrían estar.

      1. Creo que se refiere a que es mucho más grande que los simples puntos de dónde tenemos datos y que quizá simplemente buscando en esa amplitud encontremos otros suelos y otras condiciones.
        Supuestamente hace tiempo Marte tubo una atmósfera y tiene actividad geológica, incluso excluyendo la posible presencia orgánica (pasada o presente) esto da para una enorme variabilidad de terrenos y suelos posibles.

        1. Lamento disentir de Pochimax cuando dice que los cultivos hidropónicos son muy caros.

          La hidroponia sólo necesita agua, luz y sustancias minerales en suspensión así como un entorno controlado. De momento es una forma cara pero muy productiva de generar alimentos vegetales (necesita una fuerte inversión inicial, eso es obvio) pero ello es, simplemente, porque dicha práctica todavía no se ha extendido de forma masiva. Incluso la FAO reconoce que se trata de una técnica vital para alimentar al mundo en el futuro. Incluso se apuesta por su implantación masiva en las ciudades.

          No cuesta mucho imaginarse «invernaderos hidropónicos» en estaciones espaciales (ya se han hecho experimentos que han demostrado la viabilidad de la idea, además de facilitar la generación de oxígeno y la absorción de CO2) y en asentamientos planetarios.

          Todo es caro al principio, pero es cuestión de ponerse a ello, lo que ocurrirá cuando la necesidad sea perentoria.

          De todos modos, sigo diciendo que lo de «colonizar Marte» es una fantasía derivada de la influencia cultural del «Marte imaginado». No creo que haya muchos mas de unos pocos miles de humanos viviendo allí en el futuro, como en la Antártida.

          1. Yo discrepo, Hilario. Si no se ha implementado masivamente será por algo… por su elevado precio. No puede competir con una agricultura natural.
            Cuando surja la necesidad real de tener que alimentar masivamente a una enorme cantidad de población mediante hidroponía… sencillamente no ocurrirá, la gente pobre morirá de hambre y ya está.

          2. Volvemos a lo mismo, Pochi; estamos ante una técnica muy reciente que se basa en los avances de la ciencia del siglo XX. Evidentemente, la agricultura tradicional sigue siendo la mayoritaria porque tiene 10.000 años de antigüedad y era más que suficiente para dar de comer a la población del planeta.

            Pero eso está cambiando. Las técnicas intensivas agrícolas simplemente no van a ser suficientes para dar de comer a 10.000 ó 12.000 millones de personas por cuestiones como el uso del agua (más del 70% del agua potable del planeta; cada vez hay más problemas con el nitrógeno y los fertilizantes en general, por no hablar del problema de la contaminación que produce este tipo de agricultura (y la tradicional, simplemente, no es capaz de producir suficientes alimentos). Resumiendo: la actual agricultura intensiva con base en tierras cultivables NO es sostenible a largo plazo. Sí o sí, el futuro es hidropónico, del mismo modo que el futuro de la industria cárnica pasa por los laboratorios de «carne vegetal» y las cubas de crecimiento de células madre.

            Te dejo un enlace:

            http://www.fao.org/tempref/GI/Reserved/FTP_FaoRlc/old/prior/segalim/aup/pdf/hidrosim/1.pdf

            Voy a aliñar una ensalada.

          3. Sigo sin verlo. Precisamente veo el pdf, con unos supuestos «urbanitas» que más bien parece que han salido de una favela y me veo reforzado en mis argumentos.
            Hay que pensar en términos económicos. Y para eso tenemos dos factores muy importantes:
            – producción agrícola muy barata.
            – muy poca mano de obra dedicada a la agricultura.
            Cualquier cosa que tenga que ver con una mayor dedicación de horas de trabajo humanas a esto de alimentar a la gente implica que vas a dedicar menos horas a otras cosas distintas (por ejemplo, lanzar cohetes para ir a Marte).
            Y lo tenéis que ver de manera global, porque al final el mundo ya es global y que un granjero pueda vivir más o menos cómodamente en el primer mundo se basa al final en una larga pirámide que termina con un señor recolectando arroz a mano en Vietnam. O peor, te traes los temporeros porque nadie en el primer mundo está dispuesto a pagar los salarios bajos de esa mano de obra que se necesitan para que el coste de la alimentación en el primer mundo siga siendo un porcentaje muy bajo del PIB.
            No sé si me explico.

  13. Todos los experimentos que se han hecho de simulación de colonias en otros planetas , han fracasado, y se han gastado muchísimos millones, Y no ha sido por no poder crear alimentos. Han fracasado por que nadie de los que ha participado ha aguantado la convivencia en una burbuja .
    Es raro que en una travesía oceánica en un pequeño barco de vela no surjan graves disputas entre la tripulación aunque sean amigos de toda la vida o familiares. Y solo son unas cuantas semanas. Hasta homicidios se han dado.

    1. Entiendo que los que habláis del año 3000, de «dentro de varios siglos» o de lapsos de tiempo similares, teneís como mucho 30 años.

      ¿Alguien se acuerda de como era el mundo hace 50 años?

    2. He leido y visto documentales de esas simulaciones y creo que fracasan precisamente por eso, porque son simulaciones, los seres humanos no somos ratas de laboratorio, los sujetos saben que están en una simulación y eso pasa factura tarde o temprano, no puedes tirarte seis meses en un entorno cerrado sabiendo que puedes salir en cualquier momento y que no te afecte mentalmente, seria distinto si sabes que si abres la escotilla al otro lado hay un entorno realmente hostil para la vida, puede que afecte para mejor o puede que para peor, pero es imposible saberlo en una simulación.
      Fíjate por ejemplo en las bases en la Antártida, serian mejores entornos para esos estudios: científicos de verdad realizando investigaciones de verdad y todo el personal de apoyo realizando trabajos de verdad, y un entorno hostil donde si la pifias te puede costar caro, si probasen a hacer una base antártica autosuficiente ahí si aprenderian mas cosas que en esos experimentos.

  14. Desde luego Mark Watney se hubiera muerto de hambre (o se morirá) y por muchas otras situaciones del filme mal representadas, eso es más culpa de la ignorancia de los guionistas de como sortear los problemas (incluso culpa de su ignorancia de cuales son los problemas reales en Marte) que de las condiciones marcianas, pero una muerte de Watney no significaría que los futuros colonos corran la misma suerte. Aparte del uso de la hidroponía que comentan más arriba (que no tiene nada de inviable) el primer descubrimiento fundamental de la Phoenix es la abundancia y la accesibilidad de grandes cantidades de hielo de agua, pues bien teniendo agua en abundancia (la cual habrá que tratar) podemos eliminar los percloratos de ese segundo descubrimiento fundamental de la Phoenix, a base de sucesivos lavados y filtrados del suelo que se usará para cultivar, eso se hará de un modo similar a los métodos que se utilizan para lavar las tierras en multitud de procesos de minería aquí en La Tierra, también una vez que se cuente con maquinaria pesada en Marte, se podrá sin dudas extraer material libre de percloratos de partes más profundas del subsuelo. El tema de los nutrientes que faltan en el suelo marciano no me parece tal problema, estoy seguro que si hay realmente carencia de esos minerales (como zinc, boro o cobre… etc) en el suelo de Marte al menos esos elementos estarán presentes en cantidades extraíbles en las zonas de impactos meteoriticos, de igual modo la carencia del nitrógeno necesario no me parece tan problemático, creando un ciclo cerrado del nitrógeno en un ambiente controlado como serán las estaciones de cultivos, las pérdidas de nitrógeno serán despreciables, el sistema irá acumulando y aumentando los niveles de nitrógeno a medida que las bacterias y demás formas vivas prosperen en la biosfera artificial, todo aporte de nitrógeno importado quedara atrapado en ese ciclo cerrado junto con el producido in situ en Marte mediante bioreactores y procesos químicos, todo el sistema ISRU de obtención de metano para la propulsión vendrá muy bien para alimentar bacterias con ese metano, que producirán nutrientes básicos para humanos, plantas y animales y que colaborarán en el crecimiento del aporte nitrogenado a ese ciclo cerrado. En definitiva, la agricultura marciana será dependiente de la minería y de la producción de combustibles para el transporte, lo que la hace no muy diferente de las dependencias actuales de la agricultura terrícola, que depende absolutamente de esas industrias para alimentar a los miles de millones de humanos que habitamos este planeta actualmente.

    1. no sé, estoy totalmente en desacuerdo contigo, Tiberius. Es un desacuerdo muy de base, de la total inviabilidad económica del tinglado, simplemente.
      Los colonos o habitantes marcianos o como los queramos llamar, los veo dependientes de la Tierra, salvo que sean capaces de replicar en Marte un ecosistema natural como en el terrestre. y para eso necesitamos tecnologías muchísimo más avanzadas de las que ahora tú o yo podamos imaginar.
      Para mí, todo hábitat artificial está destinado a morir. No sé, la entropía, el destino, como lo queráis llamar. Cuando seamos capaces de fabricar un hábitat artificial cuyos costes de amortización y mantenimiento sean mínimamente factibles económicamente (o sea, que tiendan como aquí en la Tierra casi al 0% del PIB de la colonia), pues empezaremos a hablar de algo viable. Mientras tanto, pues como que no.

      1. Pues por eso, creada la necesidad, vista la oportunidad de negocio y por consiguiente la actividad económica derivada, creas una infraestructura provisional dependiente y a medio plazo, asignando los recursos importados, la fuerza de trabajo de los colonos vas construyendo la infraestructura que pueda hacer «autosuficiente» a la colonia. Con la investigación sobre los resultados que se van obteniendo vas creando un habitat artificial cada vez más eficiente. Si no fuera así en un tiempo prefijado, recoges los bártulos y te vas. O pruebas otra cosa menos ambiciosa pero que pueda dar cierta autonomía.
        Como se dice coloquialmente, es ponerse a ello. jejeje.

        1. Yo siempre admito que hay formas de intentar hacer una base marciana algo menos dependiente de la Tierra. Pero despiértame en el próximo siglo, a ver qué soluciones aporta la NASA para entonces.

          1. Pondré un despertador en nuestras cápsulas de hibernación criogénicas. XD
            Te parece bien 31 de diciembre de 2100? o un poco más tarde.. sobre el 2150?

      2. Pochi,hago cultivo hidropónico desde hace diez años. Inversión inicial algo más cara(tampoco una salvajada en comparación con invernadero más tradicionales). Los nutrientes a granel(tú haces las mezclas) tirados…..y la producción exageradamente mayor por W y metro cuadrado.

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