Los preparativos ya están en marcha para misiones que llevarán humanos a Marte en una década más o menos. Pero, ¿qué comería la gente si estas misiones eventualmente condujeran a la colonización permanente del planeta rojo?

Una vez (si) los humanos llegan a Marte, un gran desafío para cualquier colonia será generar un suministro estable de alimentos. Los enormes costos de lanzar y reabastecer recursos desde la Tierra harán que eso no sea práctico.

Los humanos en Marte deberán alejarse de la dependencia total de la carga enviada, y lograr un alto nivel de agricultura autosuficiente y sostenible.

El reciente descubrimiento de agua líquida en Marte, que agrega nueva información a la pregunta de si encontraremos vida en el planeta, plantea la posibilidad de utilizar dichos suministros para ayudar a cultivar alimentos.

Pero el agua es solo una de las muchas cosas que necesitaremos si queremos cultivar suficientes alimentos en Marte.

¿Qué tipo de comida?

Trabajos anteriores han sugerido el uso de microbios como fuente de alimento en Marte. El uso de invernaderos hidropónicos y sistemas ambientales controlados, similar a uno que se está probando a bordo de la Estación Espacial Internacional para cultivar, es otra opción.

Este mes, en la revista Genes, Ofrecemos una nueva perspectiva basada en el uso de biología sintética avanzada para mejorar el rendimiento potencial de la vida vegetal en Marte.

La biología sintética es un campo de rápido crecimiento. Combina principios de ingeniería, Ciencia del ADN e informática (entre muchas otras disciplinas) para impartir funciones nuevas y mejoradas a los organismos vivos.

No solo podemos leer el ADN, pero también podemos diseñar sistemas biológicos, probarlos, e incluso diseñar organismos completos. La levadura es solo un ejemplo de un microbio caballo de batalla industrial cuyo genoma completo está siendo rediseñado actualmente por un consorcio internacional.

La tecnología ha progresado hasta ahora que la ingeniería genética de precisión y la automatización ahora se pueden fusionar en instalaciones robóticas automatizadas. conocido como biofundries.

Estas biofundadoras pueden probar millones de diseños de ADN en paralelo para encontrar los organismos con las cualidades que estamos buscando.

Marte:parecido a la Tierra pero no a la Tierra

Aunque Marte es el más parecido a la Tierra de nuestros planetas vecinos, Marte y la Tierra se diferencian de muchas formas.

La gravedad en Marte es alrededor de un tercio de la de la Tierra. Marte recibe aproximadamente la mitad de la luz solar que obtenemos en la Tierra, pero niveles mucho más altos de rayos ultravioleta (UV) y cósmicos dañinos. La temperatura de la superficie de Marte es de aproximadamente -60 ℃ y tiene una atmósfera delgada compuesta principalmente de dióxido de carbono.

A diferencia del suelo de la Tierra, que es húmedo y rico en nutrientes y microorganismos que apoyan el crecimiento de las plantas, Marte está cubierto de regolito. Este es un material árido que contiene perclorato que son tóxicos para los humanos.

Además, a pesar del último hallazgo de un lago subterráneo, el agua en Marte existe principalmente en forma de hielo, y la baja presión atmosférica del planeta hace que el agua líquida hierva a alrededor de 5 ℃.

Las plantas de la Tierra han evolucionado durante cientos de millones de años y están adaptadas a las condiciones terrestres. pero no crecerán bien en Marte.

Esto significa que recursos sustanciales que serían escasos e invaluables para los humanos en Marte, como agua líquida y energía, tendría que asignarse para lograr una agricultura eficiente mediante la creación artificial de condiciones óptimas de crecimiento de las plantas.

Adaptando plantas a Marte

Una alternativa más racional es utilizar la biología sintética para desarrollar cultivos específicamente para Marte. Este formidable desafío puede abordarse y acelerarse mediante la construcción de una bio-fundición de Marte centrada en plantas.

Tal instalación automatizada sería capaz de acelerar la ingeniería de diseños biológicos y probar su desempeño en condiciones marcianas simuladas.

Con financiación adecuada y colaboración internacional activa, una instalación tan avanzada podría mejorar muchas de las características necesarias para que los cultivos prosperen en Marte en una década.

Esto incluye mejorar la fotosíntesis y la fotoprotección (para ayudar a proteger las plantas de la luz solar y los rayos ultravioleta), así como la tolerancia a la sequía y al frío en las plantas, e ingeniería de cultivos funcionales de alto rendimiento. También necesitamos modificar los microbios para desintoxicar y mejorar la calidad del suelo marciano.

Todos estos son desafíos que están dentro de la capacidad de la biología sintética moderna.

Beneficios para la Tierra

El desarrollo de la próxima generación de cultivos necesarios para sustentar a los humanos en Marte también tendría grandes beneficios para las personas en la Tierra.

La creciente población mundial está aumentando la demanda de alimentos. Para satisfacer esta demanda debemos incrementar la productividad agrícola, pero tenemos que hacerlo sin afectar negativamente a nuestro medio ambiente.

La mejor manera de lograr estos objetivos sería mejorar los cultivos que ya se utilizan ampliamente. La instalación de instalaciones como la Mars Biofoundry propuesta aportaría un inmenso beneficio al tiempo de respuesta de la investigación de plantas con implicaciones para la seguridad alimentaria y la protección del medio ambiente.

Entonces, en última instancia, el principal beneficiario de los esfuerzos para desarrollar cultivos para Marte sería la Tierra.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.