En la Luna, el suelo es afilado como el cristal. En Marte, es polvoriento, seco y árido. Ninguno de los dos se parece a la tierra blanda de la que dependen los agricultores. Sin embargo, si los humanos queremos vivir más allá de la Tierra, los cultivos tendrán que crecer en ese material.
En lugar de transportar toneladas de tierra a lo largo de millones de kilómetros, los científicos están explorando una solución diferente: convertir los desechos producidos dentro de un hábitat espacial en una herramienta para transformar el regolito (la roca suelta y el polvo que cubre la Luna y Marte) en algo que las plantas puedan usar.
Un nuevo estudio publicado en ACS Earth and Space Chemistry sugiere que las aguas residuales recicladas podrían ayudar a crear nutrientes esenciales atrapados dentro de minerales extraterrestres. En otras palabras, la clave para cultivar en el espacio puede ser lo que los astronautas tiran.
Los investigadores utilizaron una solución de aguas residuales simulada y tratada diseñada para imitar los flujos de desechos reciclados que generarían los futuros hábitats de la Luna o Marte.
“En las zonas lunares y marcianas, los desechos orgánicos serán clave para generar suelos saludables y productivos”, explicó Harrison Coker, primer autor del estudio, en un comunicado de prensa. “Al erosionar suelos simulados de la Luna y Marte con corrientes de desechos orgánicos, se reveló que muchos nutrientes esenciales para las plantas se pueden recolectar a partir de minerales de la superficie”.
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Por qué el regolito en la Luna y Marte no puede sustentar las plantas
A primera vista, el regolito parece tierra. Pero carece del ingrediente crítico de la vida.
El suelo de la Tierra se forma gracias al trabajo constante de microbios, raíces de plantas, agua y materia orgánica en descomposición. Durante millones de años, esos procesos descomponen minerales y reciclan nutrientes en formas que las plantas pueden absorber. El regolito lunar y marciano, por el contrario, es estéril. No contiene material orgánico ni comunidad biológica que ayude a liberar nutrientes.
También es físicamente duro. Las partículas son angulares y abrasivas, formadas por impactos y actividad volcánica más que por el viento y el agua. Por sí solo, el regolito ofrece poco apoyo a los cultivos.
Cómo las aguas residuales recicladas liberan nutrientes en el regolito
En el Centro Espacial Kennedy de la NASA, los científicos están desarrollando sistemas de soporte vital bioregenerativos diseñados para reciclar desechos dentro de futuros hábitats espaciales. Estos sistemas convierten las aguas residuales en líquidos ricos en nutrientes que potencialmente pueden reutilizarse.
En el nuevo estudio, los investigadores mezclaron una solución de aguas residuales artificiales con regolito lunar y marciano simulado. Después de agitar las mezclas durante 24 horas para fomentar reacciones químicas, examinaron qué había cambiado.
Los simulantes de regolito liberaron cantidades mensurables de nutrientes vegetales esenciales, incluidos azufre, calcio y magnesio. Bajo un microscopio, el equipo observó signos claros de erosión mineral: pequeños hoyos que se forman en las partículas lunares y nanopartículas que recubren los granos marcianos.
La meteorización es el lento proceso que convierte la roca en suelo en la Tierra. En este caso, la solución de desechos reciclados pareció acelerar esa transformación, descomponiendo químicamente los minerales y haciendo que los nutrientes estuvieran más disponibles.
El proceso también pareció opacar los bordes afilados de las partículas, lo que potencialmente hizo que el material fuera menos hostil para las delicadas raíces de las plantas.
Construyendo suelo para la agricultura en la Luna y Marte
Los investigadores advierten que los simulantes de laboratorio no son idénticos al regolito lunar o marciano real, y que se necesitarán más pruebas antes de que se puedan cultivar de manera realista en material extraterrestre.
Aún así, los hallazgos resaltan un principio que probablemente definirá la exploración espacial a largo plazo: nada se puede desperdiciar.
En un hábitat sellado en la Luna o Marte, cada recurso debe circular en un circuito cerrado. Será necesario reciclar continuamente el agua, el aire y los nutrientes. Si los desechos orgánicos pueden ayudar a desbloquear los nutrientes atrapados en el regolito, los astronautas podrían transformar lo que alguna vez fue desechado en la base de un sistema agrícola.
Cultivar alimentos fuera del mundo requerirá más que semillas y luz solar. Será necesario construir suelo desde cero, y es posible que las materias primas para ese suelo ya estén dentro del hábitat.
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