El espacio: la última frontera. El universo en el que nos encontramos supone uno de los más grandes misterios de nuestra existencia, pero para encontrar respuestas a este misterio tenemos que solucionar algunas limitaciones que encontramos al querer aventurarnos al inmenso vacío que nos rodea.
Una de esas limitaciones es la falta de sistemas para mantener una producción larga de alimentos para los astronautas que son enviados a emprender un viaje espacial. La ciencia ficción nos da pistas sobre cómo solventar este problema, como por ejemplo en la película y novela The Martian, donde el protagonista, interpretado por Matt Damon en la adaptación cinematográfica, queda atrapado en Marte y tiene que alimentarse de patatas cultivadas en suelo marciano usando fertilizantes improvisados. Afortunadamente, no tenemos que remitirnos a la ficción para hacer posible una producción de alimentos que nos ayude en nuestro afán de exploración espacial.
La respuesta real a este problema nos la propone la agencia espacial estadounidense NASA (National Aeronautics and Space Administration), y se trata del Veggie o Vegetable Production System (Sistema de Producción de Vegetales). Este sistema permite producir verduras que sirvan a los tripulantes como productos alimenticios sanos, nutritivos y frescos, así como proporcionar un medio de entretenimiento y relajación mediante el cultivo de distintas hortalizas; además, los vegetales pueden funcionar como fuentes de oxígeno, gracias a la fotosíntesis. Se instaló en la Estación Espacial Internacional y empezó a ser funcional en 2014. Los sistemas usados para cultivar plantas anteriormente habían resultado demasiado costosos y poco efectivos. La facilidad para hacer ajustes en los experimentos, la rapidez con la que se pueden repetir experimentos de microgravedad con nuevas condiciones y la ya mencionada mejora de efectividad son varias de las razones por las que este sistema (Veggie) es muy útil para los investigadores que pretenden desarrollar cultivos espaciales.
El sistema Veggie permitiría producir alimentos frescos y una fuente de oxígeno en el espacio.
Pero antes de indagar más acerca de este método de obtención de alimentos frescos en el espacio, tenemos que entender cómo es posible que una planta se desarrolle en el mismo, con gravedad cero y en medios que pueden ser poco cómodos.
Un estudio realizado por Anna-Lisa Paul y Robert Ferl, científicos de la Universidad de Florida en Gainesville, ha aclarado esta incógnita. El experimento se llevó a cabo enviando especímenes de Arabidopsis thaliana a la Estación Espacial Internacional para investigar el comportamiento de sus raíces, a unos 400 Km de la superficie terrestre. Los resultados obtenidos fueron muy sorprendentes ya que se ha comprobado que las raíces crecen en el espacio tal y como lo harían en la tierra, en condiciones lumínicas favorables, a pesar de la ingravidez total del medio donde crecen. Las plantas fueron cultivadas en placas de Petri con un medio rico en nutrientes y monitorizadas por cámaras que enviaban imágenes cada 6 horas durante 15 días. Se usaron de control otros especímenes de Arabidopsis thaliana cultivados en la Tierra y, al cabo de los 15 días, se observaron las diferencias. Las plantas “extraterrestres” presentaban raíces con fototropismo negativo, al igual que los especímenes terrestres, pero diferían en el tamaño medio; las plantas cultivadas en el espacio eran notablemente más pequeñas que las plantas control cultivadas en la superficie terrestre. Ésto es achacable a las condiciones del medio donde crecían los ejemplares de la Estación Espacial Internacional. Otra diferencia es que las raíces de las plantas del espacio presentaban ligeras desviaciones en su geotropismo positivo con respecto a las terrestres, que crecían totalmente hacia abajo.
Gracias a este estudio publicado en diciembre de 2.012 sabemos que las plantas se pueden cultivar en el espacio sin problemas, siempre y cuando la luz y los nutrientes sean suficientes. Esta posibilidad permite a la humanidad producir alimentos y fuentes de oxígeno naturales con el fin de acercarnos a la meta de la vida sostenible fuera de nuestro planeta.
Con los niveles tan “conservadores” de agua y abono utilizados, las plantas apenas crecían.
Una vez establecida la viabilidad de los cultivos espaciales, podemos proceder a explicar los objetivos de la misión de la NASA mencionada con anterioridad. Desde 2.002 (Growing Plants and Vegetables in a Space Garden, 2.010) se han estado enviando plantas al espacio con el fin de alcanzar cuatro objetivos principales: comprobar la viabilidad alimenticia de los alimentos producidos, estudiar la clase de microorganismos que pueden vivir en estas plantas y ver qué se puede hacer para reducir la amenaza de estos microorganismos en el hardware de la nave antes del despegue, desarrollar formas de lavar y desinfectar los alimentos producidos para que puedan ser consumidos y, encontrar maneras de optimizar la producción de alimentos frente al esfuerzo económico que requiere. Sin embargo, durante uno de los experimentos se observaron resultados bastante sorprendentes, al comparar las plantas cultivadas en el espacio y los organismos control terrestres. En primer lugar, se produjo un fallo en unos de los sensores que controlaba la cantidad de agua que recibían las plantas, lo que provocó que las plantas espaciales recibieran una mayor cantidad de agua que la establecida por los científicos en un primer momento. Al darse cuenta de este fallo, los encargados del cultivo supusieron que tendría un efecto negativo sobre las plantas, pero se sorprendieron al darse cuenta de que, al contrario de lo que habían supuesto, las verduras desarrollaron sus hojas el doble de rápido.
Según los científicos que llevaron a cabo el experimento, esto podría significar que los niveles de agua que habían estado usando para sus experimentos anteriores podría haber sido demasiado conservador, pudiendo haberse incrementado sin que tuviera efectos negativos sobre las plantas. El segundo resultado llamativo se obtuvo al devolver las plantas al suelo. El fertilizante que se había utilizado proporcionaba nutrientes a las plantas en menor cantidad y de forma mucho más constante, limitando así la acumulación de sales en las raíces. Se pensaba que las plantas provenientes de la Estación Espacial Internacional tendrían una mayor acumulación de sales; pero sucedió justo al contrario.
A partir de estos dos resultados, se planteó que la mayor cantidad de agua y la mayor de proporción de fertilizante por espécimen haría que las plantas del espacio absorbieran nutrientes con mayor rapidez, haciendo que no se acumularan tantas sales en las raíces, como pasó con las plantas cultivadas en el suelo. Replicar experimentos terrestres con condiciones muy estudiadas en la Estación Espacial Internacional también ayuda a los investigadores a sacar conclusiones muy útiles con facilidad sobre el crecimiento espacial comparado con el terrestre.
En definitiva, poco a poco se descubren nuevas formas de ampliar nuestro conocimiento sobre vida sostenible en el espacio, y quizás algún día consigamos hacer del sueño de visitar nuevos planetas una realidad, sabiendo que la comida no sería un impedimento.
