¿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. Buenas noticias sobre el nitrogeno. Parece que en 2015 unos investigadores alemanes encontraron nitrogeno en meteoritos en una proporcion similar a la de la atmosferta terrestre.
    https://phys.org/news/2015-01-nitrogen-meteorites-similar-earth-atmosphere.html

    Asi que, vaqueros, a enlazar algun meteorito cercano a Marte con abundancia de nitrogeno y tirarlo de cabeza sobre alguna planicie marciana!
    Tal vez haya opciones mas civilizadas, como explotarlo en orbita.

  2. Yo no veo tanto problema con las sales.

    Se excava hasta el hielo Se derrite hielo hasta tener unos cuantos hectolitros de agua. Se lavan el regolito con dicho agua para eliminar las sales. Se tiende un plastico en el suelo y se hecha el regolito limpio sobre el plástico. Se añaden nutrientes y se planta…… ya tá.

    ¿que os parece?

  3. Esta es una de las grandes incongruencias de una película que tiene muchas. Intentar cultivar de forma directa en el suelo marciano sin tratarlo es ridículo, ningún botánico en su sano juicio cometería un error tan básico. Obviamente el sustrato marciano será seleccionado, tanto por tamaño, para permitir el paso de oxígeno, como por composición, ha de ser inerte y no desprender elementos que puedan modificar el PH o la conductividad electrica de la solución nutriente. Los primeros cultivos en otros planetas serán evidentemente hidropónicos. Los cultivos hidropónicos son más eficientes por su rendimiento, por el control de los recursos y lo más importante, por el control del ecosistema. Porque vamos a explicar conceptos básicos…las plantas no comen nutrientes, las plantas usan nutrientes para convertir la luz solar en alimento. Las plantas necesitan bacterias para que estas les descompongan los nutrientes, sin un PH adecuado, el ecosistema bacteriano que las plantas necesitan no prospera y estas mueren. Para controlar estos factores el cultivo perfecto es el cultivo hidropónico por solución nutriente. Por supuesto que habrá que llevar nutrientes y lo más importante, habrá que llevar vida bacteriana, porque sin ella las plantas no pueden crecer. Eso si, el verdadero alimento de las plantas es el CO2 y de eso hay muchísimo. También es probable que el nitrógeno que no está en la atmósfera está en el suelo en forma de nitratos, pero bueno esto lo veremos cuando estemos allí establecidos. Lo que está claro es que para establecernos en Marte necesitaremos un transporte constante de nutrientes y solución nutriente con su vida bacteriana preparada desde la Tierra. Para vivir en otro planeta tenemos que ser capaces de hacer algo que no hemos hecho nunca, crear un ecosistema sostenible y eso nos va a llevar muchos años en los que dependeremos totalmente de los envíos regulares de la Tierra, el día que eso no sea necesario habrá comenzado oficialmente la terraformación de Marte.

  4. No sè que ha pasado, hice un comentario el sábado y no aparece por ningún lado.

    Decía en él que yo no veo tanto problema en las sales del regolito.

    Se excava hasta el hielo.
    Se derrite hielo hasta obtener mucha agua.
    Para disolver y eliminar estas sales, se lava el regolito necesario con este agua.
    Se extiende un pástico o una malla y se deposita en él el regolito limpio
    Se añaden nutrientes y minerales
    y se plantan semillas o plantones.

    …… y ya está.

    ¿no?

  5. Bueno la solución evidente para que nuestro muchacho de la película no muriera de hambre sería producir cultivos hidropónicos (aprovechando las reservas citadas de hielo) para lo que no se necesitaría un suelo.

  6. Estoy recordando un cuento corto de scifi, no tengo ya en mente el autor, pero bien podría ser Asimov.
    En un planeta muy lejano con problemas con los nutrientes en el intento de terraformarlo está la tripulación aislada y a punto de morir de hambre. El último superviviente enfrentandose a las miserables plantitas que no acaban de arrancar termina por morir de hambre. Y son los nutrientes de su cuerpo muerto los que por fin inclinan la balanza para empezar el ciclo virtuoso de crecimiento de las plantas, oxigenación del planeta y eventualmente terraformación para los que llegasen cientos o miles de años después.
    Como siempre los tiempos que se manejan en el espacio me provocan desazón

Deja un comentario