Los amantes de la ciencia-ficción no son los únicos cautivados por la posibilidad de la colonización de otro planeta. Los científicos están implicados en numerosos proyectos de investigación que se centran en determinar cómo de habitables son otros planetas para la vida.
Marte, por ejemplo, está revelando cada vez más pruebas de que probablemente tuvo alguna vez agua líquida en su superficie, y podría algún día convertirse en un hogar exterior para los humanos.
“La pasión por colonizar nuevas tierras es intrínseca al hombre”, dice Giacomo Certini, investigador del Departamento de Plantas, Terreno y Ciencias Ambientales (DiPSA) de la Universidad de Florencia en Italia. “Por tanto, expandir nuestro horizonte a otros mundos, no debe ser juzgado como algo extraño en absoluto. Mover a gente y producir alimentos allí, podría ser necesario en el futuro”.
Los humanos que viajen a Marte, de visita o para colonizarlo, probablemente tendrán que hacer uso de los recursos del planeta, en lugar de llevarse todo lo necesario en una nave. Esto significa cultivar su propia comida en otro planeta, el cual tiene un ecosistema muy distinto del de la Tierra.
Certini y su colega Riccardo Scalenghe de la Universidad de Palermo en Italia, recientemente publicaron un estudio en Planetary and Space Science que hace algunas afirmaciones esperanzadoras. Dicen que las superficies de Venus, Marte y la Luna, parecen ser adecuadas para la agricultura.
Conoce su suelo (espacial)
Antes de decidir cómo podrían usarse los suelos planetarios, los dos científicos tenían que explorar primero si las superficies de los cuerpos planetarios pueden definirse como un verdadero suelo.
“Aparte de las consideraciones filosóficas sobre este tema, evaluar definitivamente que la superficie de otros planetas es suelo, implica que se ‘comporta’ como un suelo”, dice Certini. “El conocimiento que hemos acumulado durante más de un siglo de ciencia del suelo en la Tierra está disponible para investigar mejor la historia y potencial de la piel de nuestros vecinos planetarios”.
Uno de los primeros obstáculos al examinar las superficies planetarias y su utilidad en la exploración espacial, es desarrollar una definición de suelo, que ha sido tema de mucho debate.
“La falta de una definición única de ‘suelo’, universalmente aceptada, exhaustiva, y una que establezca claramente los límites entre lo que es suelo y lo que no, dificulta decidir qué variables deben tenerse en cuenta para determinar si las superficies extraterrestres son realmente suelos”, comenta Certini.
En la reunión del 19 Congreso Mundial de Ciencias del Suelo, en Brisbane, Australia, en agosto, Donald Johnson y Diana Johnson sugirieron una “definición universal de suelo”. Definieron el suelo como “sustrato en o cerca de la superficie de la Tierra y cuerpos similares, alterado por agentes y procesos biológicos, físicos y/o químicos”.
En la Tierra, cinco factores trabajan juntos en la formación del suelo: la roca madre, el clima, la topografía, el tiempo y la biota (o los organismos en una región, tales como su flora y fauna). Es este último factor el que aún es un tema de debate entre los científicos.
Una definición común y resumida para el suelo, es un medio que permite que crezcan las plantas. No obstante, esta definición implica que el suelo sólo puede existir en presencia de biota. Certini defiende que el suelo es el material que mantiene la información sobre la historia medioambiental, y que la presencia de vida no es una necesidad.
“La mayor parte de los científicos creen que la biota es necesaria para producir el suelo”, comenta Certini. “Otros científicos, incluido yo, enfatizamos el hecho de que partes importantes de nuestro planeta, tales como los Valles Secos de la Antártida o el Desierto de Atacama en Chile, tienen suelos virtualmente sin vida. Esto demuestra que la formación del suelo no requiere de biota”.
Los investigadores de este estudio sostienen que clasificar un material como suelo, depende principalmente de la erosión. De acuerdo con ellos, un suelo es cualquier capa erosionada de una superficie planetaria que retiene información sobre su historia climática y geoquímica.
En Venus, Marte y la Luna, la erosión tiene lugar de distintas formas. Venus tiene una densa atmósfera a una presión que es 91 veces la que encontramos en la Tierra al nivel del mar, y está compuesta principalmente de dióxido de carbono y gotas de ácido sulfúrico con algunas pequeñas cantidades de agua y oxígeno.
Los investigadores predicen que la erosión en Venus podría estar causada por procesos térmicos o la corrosión atmosférica, erupciones volcánicas, impactos de grandes meteoritos y erosión eólica.
Marte está actualmente dominado por la erosión física provocada por los impactos y variaciones térmicas, más que por procesos químicos.
De acuerdo con Certini, no hay vulcanismo que afecte a la superficie marciana, pero la diferencia de temperatura entre los dos hemisferios provoca fuertes vientos. Certini también señala que el tono rojizo del paisaje del planeta, que es el resultado de la oxidación de minerales de hierro, es indicativo de una erosión química en el pasado.
En la Luna, la capa de roca sólida está cierta por otra capa de restos sueltos. Los procesos de erosión vistos en la Luna incluyen cambios creados por los impactos de meteoritos, deposiciones, e interacciones químicas creadas por el viento solar, el cual interactúa directamente con la superficie.
Algunos científicos, no obstante, creen que sólo la erosión no es suficiente, y que la presencia de vida es una parte intrínseca del suelo.
“El componente vivo del suelo es una parte inalienable de su naturaleza, como lo es su capacidad de mantener vida vegetal debido a una combinación de dos componentes principales: la materia orgánica del suelo y los nutrientes de las plantas”, comenta Ellen Graber, investigadora en el Instituto del Suelo, Agua y Ciencias Ambientales en el Centro Volcani de la Organización para la Investigación Agrícola de Israel.
Uno de los usos primarios del suelo de otro planeta sería para la agricultura – cultivar alimentos y mantener poblaciones que puedan algún día vivir en el planeta. Algunos científicos, no obstante, cuestionan que el suelo sea realmente una condición necesaria para la agricultura espacial.
Agricultura sin suelo – no es ciencia-ficción
Cultivar plantas sin suelo puede hacer recordar imágenes de una película de “Star Trek”, pero no es ciencia-ficción. La aeropónica, como se conoce al proceso de cultivo sin suelo, hace crecer plantas en un entorno de aire o niebla sin suelo y muy poca agua. Los científicos han estado experimentando con este método desde principios de la década de 1940, y los sistemas aeropónicos han estado comercialmente disponibles desde 1983.
“¿Quién dice que el suelo es una pre-condición para la agricultura?”, pregunta Graber. “Hay dos pre-condiciones principales para la agricultura, la primera es que haya agua, y la segunda nutrientes para las plantas. La agricultura moderna hace un uso extensivo del “medio de cultivo sin suelo”, el cual puede incluir muchos sustratos sólidos variados”.
En 1997, la NASA se unión a AgriHouse y BioServe Space Technologies para diseñar un experimento para probar un sistema de cultivo de plantas sin suelo a bordo de la Estación Espacial Mir. La NASA estaba particularmente interesada en esta tecnología debido a sus bajos requisitos de agua. Usando este métodos para cultivar plantas en el espacio, se reduciría la cantidad de agua que se necesita llevar durante el vuelo, lo cual a su vez disminuye la carga.
Los cereales cultivados aeropónicamente pueden ser una fuente de oxígeno y agua potable para las tripulaciones espaciales.
“Sospecharía que si alguna alguna vez la humanidad alcanza la etapa de establecerse en otro planeta, o la Luna, las técnicas para establecer el cultivo sin suelo estarán muy avanzadas”, predice Graber.
Suelo alienígena: Clave para el pasado y el futuro
La superficie y suelo de un cuerpo planetario tiene importantes postas sobre su habitabilidad, tanto de su pasado como del futuro. Por ejemplo, examinar las características del suelo ha ayudado a los científicos a mostrar que el Marte primigenio probablemente fue más húmedo y cálido que el actual.
“Estudiar los suelos de nuestros vecinos celestes significa desarrollar la secuencia de condiciones ambientales que establecieron las características actuales del suelo, ayudando de esta forma a reconstruir la historia general de los cuerpos”, comenta Certini.
En 2008, el Aterrizador de Marte Phoenix de la NASA, realizó el primero experimento químico en mojado usando suelo marciano. Los científicos que analizaron los datos dicen que el Planeta Rojo parece tener unos entornos más apropiados para mantener vida de lo que se esperaba, entornos que podría algún día permitir que los visitantes humanos cultiven cereales.
“Esto es una prueba más del agua, ya que las sales estaba ahí”, dice el co-investigador de Phoenix Sam Kounaves de la Universidad Tufts en un comunicado de prensa emitido tras el experimento. “También encontramos un número razonable de nutrientes, o compuestos químicos necesarios para la vida que conocemos”.
Los investigadores encontraron trazas de magnesio, sodio, potasio y cloro, y los datos también revelaron que el suelo era alcalino, un hallazgo que desafía la creencia popular de que la superficie marciana era ácida.
Este tipo de información, obtenida a través de análisis del suelo, se hace importante para mirar al futuro y determinar qué planeta sería el mejor candidato para mantener colonias humanas.
