Plantas amantes del yeso: la posible clave para la agricultura en Marte

Marte ha despertado la curiosidad humana durante siglos. Esa fascinación creció cuando descubrimos que era un mundo que tenía cierto parecido con el nuestro. Desde la década de 1960 lo exploramos utilizando sondas y robots automatizados; Ya hemos cartografiado su superficie y analizado su atmósfera. Y ahora las principales agencias espaciales se preparan para dar el siguiente gran paso: enviar misiones tripuladas al planeta rojo.

Sin embargo, Marte es extremadamente hostil. Las temperaturas medias rondan los -60 °C, la atmósfera es irrespirable (muy rara y está compuesta principalmente de dióxido de carbono), la radiación es intensa y casi no hay agua líquida. No es un paraíso esperando a ser habitado. Si se decide enviar astronautas, habrá que evaluar los costos y beneficios de este esfuerzo. Y tendremos que considerar seriamente si vale la pena correr ese riesgo.

La producción de alimentos y oxígeno en el propio planeta mejoraría significativamente la vida y la autonomía de las tripulaciones. Las plantas pueden hacer ambas cosas, por lo que varias líneas de investigación se centran en desarrollar sistemas agrícolas adaptados a Marte. Si lo logramos, tendríamos alimentos, oxígeno, compuestos útiles (incluso medicamentos) y beneficios psicológicos para quienes pasarían meses lejos de la Tierra. La idea es simple; ponerlo en práctica, no tanto.

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El problema del perclorato

Las novelas y las películas imaginan la agricultura en Marte como algo trivial: lo único que hay que hacer es mezclar suelo marciano con materia orgánica -no entraremos en detalles- y plantar las verduras que queramos en ese sustrato. La realidad es más complicada. El suelo de la Tierra es, a escala global, químicamente hostil tanto para las plantas como para los humanos.

Varias misiones espaciales, desde Viking hasta Phoenix, Curiosity y Perseverance, han detectado percloratos en gran parte del regolito, el material que recubre el sustrato sólido de planetas, satélites y asteroides.

Los percloratos son sales incoloras y muy solubles en agua cuya presencia parece ser global y su dispersión se ve favorecida por las enormes tormentas de polvo en Marte. Y tienen diferentes efectos: interfieren con la germinación, cambian el metabolismo de las plantas y pueden afectar gravemente a la salud humana.

En experimentos con suelos simulados que contenían perclorato, muchas plantas ni siquiera brotaron. Eliminar estas sales sería posible, pero costoso: probablemente requeriría agua, tratamientos químicos o microorganismos, recursos limitados en otro planeta. Sin embargo, la geología de Marte podría ser nuestro as en la manga y ofrecer una alternativa inesperada.

Campo de dunas misterioso

La superficie de Marte es rica en sulfatos, especialmente yeso (sulfato de calcio dihidrato), identificados por sondas orbitales y rovers, vehículos robóticos diseñados para la exploración espacial.

El mayor afloramiento de yeso de Marte, las dunas de Olympia Undae, se encuentran cerca del Polo Norte. Es posible que los vientos polares lo hayan mantenido relativamente aislado del transporte global de polvo. Las cimas de estas dunas tienen un alto contenido en yeso, probablemente porque el viento selecciona los granos en función de su tamaño y densidad. Esto plantea la posibilidad de que localmente pueda haber áreas de suelo con yeso y pocos o ningún rastro de perclorato. Si se confirma, estos materiales podrían proporcionar un sustrato más seguro para las pruebas de cultivos. Pero surge la pregunta: ¿qué tienen que ver las plantas con el yeso?

Plantas especializadas para la supervivencia.

Hay especies en la Tierra que no sólo toleran estos suelos, sino que dependen de ellos. Son plantas gipsófilas, adaptadas a suelos ricos en sulfato cálcico, pobres en nutrientes y con escasez de agua.

Para sobrevivir, almacenan iones tóxicos en compartimentos celulares, optimizan el uso del agua y resisten altas concentraciones de sal y estrés térmico. Algunos incluso utilizan el agua contenida en los cristales de yeso. En cierto modo, están preadaptados a tierra como los marcianos, pero no a climas extremos.

Su historia evolutiva pudo haber representado una especie de “entrenamiento” que los preparó para sobrevivir en otro planeta; Se pueden cultivar con éxito en un invernadero con temperatura y atmósfera controladas.

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Gipsófilos intrépidos

La flora de yeso es de gran interés ecológico y evolutivo. Entre estas plantas destaca Gipsophila struthium, la auténtica campeona del yeso de la Península Ibérica. Tolera sequías prolongadas, germina rápidamente en humedad y coloniza suelos desnudos con facilidad. Además, sus semillas mantienen su viabilidad el tiempo suficiente para resistir un viaje a Marte. Otra planta interesante es la Ononis tridentata, una leguminosa que es capaz de fijar nitrógeno atmosférico gracias a una simbiosis con bacterias, lo que podría enriquecer nuestro sustrato.

Espécimen de flor de Gypsophila struthium. Wikimedia Commons, CC BI

Estas plantas no serían cultivos alimentarios directos, pero producen algunas sustancias de importancia farmacológica como las saponinas y los flavonoides. Además, podrían actuar como pioneros y allanar el camino para las especies comestibles. Sus adaptaciones podrían transferirse a los cultivos mediante herramientas de edición genética como CRISPR, incluida la tolerancia a la sal o una mayor eficiencia hídrica en tomates, cereales u hortalizas.

¿Un jardín en el planeta rojo?

Aún no se sabe qué tan factible es cultivar plantas en Marte. Será necesario analizar muestras reales de yeso marciano para confirmar la ausencia de perclorato y comprender sus propiedades físicas y químicas. También será necesario estudiar cómo la menor gravedad y la radiación afectan la germinación, el crecimiento y la floración.

En un estudio reciente publicado en Life Sciences in Space Research proponemos esta estrategia: evaluar los depósitos de yeso en Marte como sustrato y utilizar plantas gipsófilas terrestres como modelo para diseñar sistemas agrícolas adaptados al planeta rojo. Además, creemos que lograr un sistema agrícola en Marte debería ser el primer paso hacia la exploración humana. Esto reduciría los riesgos y mejoraría la calidad de vida de los primeros exploradores de ese planeta.

Puede que los primeros terrícolas en Marte no seamos nosotros, sino estas intrépidas plantas que sobreviven donde casi nada más puede hacerlo.