¿Podríamos cultivar en Marte?

Una colonia humana permanente en Marte necesita ser autosuficiente y por tanto, necesita cultivar su propia comida. Pero ¿podríamos cultivar alimentos en el suelo marciano? ¿Qué hay de sus percloratos tóxicos? ¿Y de los nutrientes necesarios?

 

Para que cualquier futura colonia humana en Marte o cualquier otro cuerpo del sistema solar pueda durar en el tiempo deberá ser autosuficiente en todos los aspectos. Las distancias son demasiado grandes y los costes demasiado altos como para depender enteramente de la Tierra para cuestiones tan básicas como el aire respirado o el agua y la comida ingeridos.

Hemos hablado recientemente sobre la cantidad de agua presente en la Luna y si es suficiente para abastecer una colonia humana  en nuestro satélite, así como sobre la posibilidad de crecer alimentos en suelo lunar. Ambas opciones parecen factibles, aunque presentan retos considerables. Sabemos además que Marte contiene mucha más agua que la Luna, en forma de hielo en ambos casquetes polares por un lado y bajo la superficie en lagos y charcos de lodo altamente salino por otro. Por tanto la siguiente pregunta sería ¿podemos cultivar alimentos en Marte?

Al fin y al cabo ¿qué hace de un suelo habitable? Esto depende por supuesto de qué tipo de ser vivo esté intentando habitarlo, aunque para la gran mayoría de plantas y en concreto para las que puede interesarnos cultivar, basta con que tenga la cantidad correcta de agua (es decir, que no esté demasiado seco, pero tampoco demasiado húmedo) y que tenga los nutrientes necesarios. Los tres más básicos serían carbono, hidrógeno y oxígeno. Estos elementos serán los bloques fundamentales que formen la grandísima mayoría de biomoléculas que forman la planta. Además de obtenerse del suelo también pueden conseguirlos del agua o el aire.

Tras éstos tendríamos los tres macronutrientes principales, el nitrógeno, potasio y fósforo. Estos suelen estar presente en el suelo y en los fertilizantes. Son elementos imprescindibles para el correcto funcionamiento de la planta y por ejemplo juegan un papel clave en la fotosíntesis. Otros macronutrientes de menor importancia serían el calcio, el magnesio o el azufre, que también son necesarios, pero en menor medida. Estos pueden encontrarse en suelos saludables, junto a los micronutrientes como el hierro, el zinc o el cloro. La presencia de estos elementos en cada suelo dependerá de su composición mineral, pero también de la presencia (presente o pasada) de otros seres vivos, que repondrán los elementos mediante procesos biológicos (como por ejemplo la excreción) o tras su descomposición.

En suelo marciano no podremos depender de la presencia de otros seres vivos para aportarnos los nutrientes necesarios, por lo que éstos deberán estar presentes desde el principio o ser añadidos a posteriori. Sin embargo, un suelo puede no resultar apropiado no solo porque le falte alguna sustancia, sino porque le sobre. Esto ocurre con el suelo marciano, que está repleto de percloratos. Estos no son más que compuestos que contienen el grupo ClO4, formado por cuatro átomos de oxígeno rodeando un átomo de cloro. Los percloratos, que apenas suponen entre un 0,5 % y un 1 % del suelo marciano, serían suficientes como para hacerlo completamente incultivable.

Sin embargo, resulta relativamente sencillo deshacerse de ellos (o rebajar lo suficiente su concentración), pasando la tierra por agua. Esto mismo es lo que se ha hecho para preparar las decenas de experimentos realizados con imitaciones químicas del suelo marciano aquí en la Tierra, que han mostrado sin lugar a duda que, una vez libre de percloratos, el suelo marciano es capaz de sacar adelante diferentes especies de plantas. Sin embargo estos experimentos han mostrado que en general el suelo marciano necesita ser complementado con ciertos nutrientes para garantizar que las plantas cultivadas crecen correctamente y sin déficits nutritivos.

Esto mismo tuvo que hacer el astronauta Mark Watney de la novela (y correspondiente película) “The Martian”, de Andy Weir. Él sin embargo no fertilizaba su cultivo improvisado de patatas con fertilizante artificial, sino con sus propias heces. En una misión real, saldría mucho más rentable transportar el fertilizante en polvo desde la Tierra. Y aunque él también utilizaba métodos improvisados para generar suficiente agua para regar su cultivo, una misión con el objetivo de cultivar alimentos delineado desde el principio podría hacer de manera más segura y eficiente, tal vez accediendo directamente a los depósitos de agua del planeta, o mediante reacciones químicas.

Por supuesto cultivar en Marte tendrá otras consideraciones a tener en cuenta más allá de la calidad de sus suelos. Por un lado su superficie resulta demasiado fría (temperaturas medias muy por debajo de los 0 ºC) para cultivar a la intemperie, por lo que toda esta odisea deberá realizarse en invernaderos adaptados para ello. Además, la atmósfera marciana es muy tenue y contiene un 96 % de dióxido de carbono, sin apenas oxígeno. Por otro lado, la menor gravedad de Marte podría hacer que el agua y los nutrientes del suelo se filtraran más lentamente que en la Tierra, reduciendo la cantidad de estos necesaria y haciendo todo el proceso algo más eficiente que en nuestro planeta.

Si todo este proceso acaba realizándose con éxito, tal vez en un futuro podamos tener grandes extensiones dedicadas al cultivo, de forma que sean las propias plantas las que aporten nutrientes al suelo para las futuras generaciones. Tal vez incluso, con suficiente tiempo y con algo de ingeniería genética, podamos tener plantas capaces de crecer por sí solas en suelo marciano, sin necesidad de invernaderos, filtrados o fertilizantes. Para eso, sin embargo, aún queda mucho.

Referencias:

A.L. Paul et al, 2022, Plants grown in Apollo lunar regolith present stress-associated transcriptomes that inform prospects for lunar exploration. Communications Biology, DOI: 10.1038/s42003-022-03334-8

R. Molar Candanosa, 2017, Growing Green on the Red Planet, American Chemical Society, ChemMatters

José Luis Oltra de perfil

José Luis Oltra (Cuarentaydos)

Soy físico de formación y viajero de vocación. Divulgo ciencia allí donde me lo permiten, aunque principalmente en youtube y tiktok bajo el nombre de Cuarentaydos. Por aquí me verás hablando de la física del universo, desde las galaxias y estrellas más grandes hasta las partículas subatómicas que las componen.

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