Cosechar alimentos en la Luna es uno de los grandes retos de la exploración espacial. Un nuevo estudio demuestra que esta legumbre puede crecer y producir semillas en mezclas con regolito lunar artificial cuando se añaden materia orgánica y hongos beneficiosos. El hallazgo abre nuevas vías para desarrollar sistemas agrícolas en futuras bases lunares.
Un equipo de investigación ha logrado plantar y cosechar garbanzos en mezclas que contienen un análogo de regolito lunar, un material que reproduce la composición de la superficie de la Luna.
Para el estudio, los investigadores de la Universidad de Texas en Austin (EE UU) en colaboración con la Universidad Texas A&M, eligieron la variedad de garbanzo ‘Myles’. Este tipo de legumbre es apreciada por su tamaño compacto y resiliencia, que facilita la producción de cultivos en entornos con espacio limitado, como los que se esperan en misiones lunares.
La investigación demuestra que, con apoyo biológico adecuado, algunos cultivos podrían crecer en suelos extraterrestres, un paso relevante para la futura agricultura espacial.
El mayor desafío es que el regolito lunar realmente no es suelo. Es roca triturada sin materia orgánica ni microbios vivos
“El mayor desafío es que el regolito lunar realmente no es suelo. Es roca triturada sin materia orgánica ni microbios vivos. Al añadir material orgánico y hongos beneficiosos, empezamos a introducir los elementos que hacen que el suelo funcione en la Tierra”, declara a SINC Sara Santos, autora principal del estudio en el Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas.
El trabajo, realizado por investigadores de las universidades tejanas, se publica en la revista Scientific Reports. Los resultados llegan a la vez que la NASA prepara el regreso de astronautas a la Luna con el programa Artemis II.
“La pregunta es cómo podemos transformar el regolito en un suelo capaz de sostener plantas y qué mecanismos naturales pueden facilitar esa conversión”, dice la experta.
El regolito lunar es el término técnico para describir el material que cubre la superficie de la Luna. A diferencia del suelo terrestre, está formado principalmente por roca triturada, sin materia orgánica ni microorganismos que sostengan la vida vegetal. Aunque contiene minerales útiles para el crecimiento de las plantas, también puede albergar metales potencialmente tóxicos.
“En general, las plantas eran más pequeñas y crecían más lentamente en las mezclas con regolito, lo que indica que el entorno sigue siendo estresante para ellas. Pero el hecho de que pudieran crecer y producir semillas demuestra que las plantas pueden adaptarse cuando cuentan con el apoyo biológico adecuado”, asegura Santos.
En general, las plantas eran más pequeñas y crecían más lentamente en las mezclas con regolito, lo que indica que el entorno sigue siendo estresante para ellas
Para reproducir estas condiciones en el laboratorio, el equipo utilizó un análogo de regolito desarrollado por la empresa Exolith Lab. Este material imita la composición química de las muestras traídas por los astronautas del programa Apolo.
Con el objetivo de crear un medio de cultivo más favorable, los investigadores añadieron vermicompost, un fertilizante producido por lombrices rojas que es rico en nutrientes y alberga un microbioma diverso. Este material se genera a partir de residuos orgánicos que de otro modo se desecharían durante las misiones, como restos de comida o tejidos de algodón, lo que lo convierte en un recurso sostenible para entornos espaciales.
Vista artística de una base lunar con instalaciones para cultivar plantas, útil para ilustrar la idea de agricultura en la Luna. / ESA
Antes de plantar las semillas, el equipo recubrió los garbanzos con hongos micorrízicos arbusculares (HMA) organismos que establecen relaciones simbióticas con las raíces de muchas plantas. Estos hongos ayudan a absorber nutrientes y agua del suelo y pueden reducir la acumulación de metales pesados en los tejidos vegetales.
“Las micorrizas arbusculares podrían desempeñar un papel importante en la futura agricultura espacial porque ayudan de forma natural a las raíces de las plantas a acceder a nutrientes y agua, y también a reducir la absorción de metales. Los riesgos son relativamente bajos porque estos hongos son beneficiosos y no patógenos, pero cualquier sistema biológico debe gestionarse cuidadosamente para mantener el equilibrio microbiano y evitar cambios no deseados en el sistema”, señala Santos.
Posteriormente, los científicos sembraron los garbanzos en distintas mezclas de esta simulación de regolito y vermicompost para evaluar qué proporciones permitían el crecimiento de las plantas.
Los resultados mostraron que las mezclas con hasta un 75 % de regolito podían producir garbanzos cosechables. Sin embargo, proporciones mayores provocaban un deterioro notable de las plantas, que presentaban crecimiento lento, estrés fisiológico y muerte prematura.
Las plantas inoculadas con hongos sobrevivieron más tiempo que aquellas sin este apoyo, demostrando la importancia de los HMA en la salud vegetal. Además, los investigadores comprobaron que los hongos podían colonizar y mantenerse activos en el regolito lunar artificial, lo que sugiere que solo sería necesario introducirlos una vez en un sistema agrícola lunar.
Plantas cultivadas en un simulador lunar de ceniza volcánica, a la izquierda, en comparación con las cultivadas en el suelo lunar, a la derecha. / UF/IFAS por Tyler Jones
Aunque el experimento demuestra que es posible producir garbanzos en un entorno similar al lunar, todavía quedan preguntas importantes por resolver. Una de ellas es si los cultivos serían seguros y nutritivos para los astronautas.
“Una parte importante de esta investigación es asegurarnos de que el cultivo sea seguro para el consumo. Para ello analizamos las semillas para determinar su contenido de nutrientes y metales, y comparamos los resultados con los estándares de seguridad alimentaria”, enfatiza la investigadora.
Queremos entender su viabilidad como fuente de alimento
“Queremos entender su viabilidad como fuente de alimento”, señala la investigadora Jessica Atkin, primera autora del estudio y doctoranda en ciencias del suelo en Texas A&M. “Necesitamos saber qué tan saludables son, si contienen los nutrientes que necesitan los astronautas y si han acumulado metales potencialmente tóxicos”.
“Hemos probado diferentes genotipos de garbanzo con colaboradores del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) para identificar las variedades que mejor se desempeñan en el regolito. Además, con financiación de la NASA, ahora estamos realizando cultivos multigeneracionales para aprender cómo optimizar el sistema para la producción de alimentos a largo plazo”, apunta Santos.
Los científicos planean ahora analizar la composición nutricional, química y organoléptica de las semillas, así como estudiar cultivos durante varias generaciones para determinar si los sistemas agrícolas basados en regolito podrían sostener la producción de alimentos a largo plazo en la Luna.
Referencia:
Atkin, J. et al. “Bioremediation of lunar regolith simulant through mycorrhizal fungi and plant symbioses enables chickpea to see”. Scientific Reports.
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