Ahora sabemos con certeza que el regolito lunar (también conocido como suelo lunar) es capaz de cultivar vegetación. Pero las plantas que crecen en suelos lunares más jóvenes están menos estresadas que las plantas que crecen en suelos más maduros.
Los resultados, que se publicaron el 12 de mayo en la revista Communications Biology, son pasos críticos para comprender cómo los futuros residentes a largo plazo de la luna pueden producir su propia comida y oxígeno a través de la agricultura lunar. Estos experimentos son los primeros intentos de cultivar plantas en un regolito lunar real en lugar de un simulador de suelo.
"Es una muy buena noticia que las plantas puedan crecer en los suelos lunares", dijo el coautor del estudio Robert Ferl, biólogo espacial de la Universidad de Florida, durante una conferencia de prensa el 11 de mayo. Los desafíos que experimentaron las plantas muestran que "hay algo de biología muy interesante, biología lunar, química biológica lunar, que aún no se ha aprendido. Pero la conclusión es que hasta que realmente se hizo, nadie sabía si las plantas, especialmente las raíces de las plantas, sería capaz de interactuar con los suelos muy afilados y antagónicos que presenta el regolito lunar".
ContenidoLos investigadores sembraron berro thale (Arabidopsis thaliana ) semillas en pequeñas cantidades de regolito preservado de los sitios de aterrizaje del Apolo 11, Apolo 12 y Apolo 17, así como en un simulador de suelo lunar. Arabidopsis Las plantas, que están relacionadas con la mostaza, la coliflor, el brócoli, la col rizada y los nabos, se han cultivado en una amplia variedad de suelos y entornos, incluso en el espacio.
"Es comestible, pero no es especialmente sabroso", dijo la autora principal y bióloga de plantas Anna-Lisa Paul. "Aprendemos mucho que se puede traducir en plantas de cultivo al observar Arabidopsis ."
Además, Arabidopsis las plantas son pequeñas y tienen un ciclo de crecimiento de aproximadamente un mes, lo cual es ideal cuando se trata de cultivarlas en aproximadamente una cucharadita de regolito lunar.
Los investigadores encontraron que los tres suelos lunares eran capaces de cultivar plantas, pero con cierta dificultad. En comparación con las muestras de control cultivadas en suelo lunar simulado, las plantas cultivadas en regolito lunar real tenían sistemas de raíces más atrofiados, un crecimiento más lento y copas de hojas menos extensas, y también exhibieron respuestas al estrés como una pigmentación de hojas verde o púrpura más profunda.
<h2> , '' :pageVisible }" xmlns='http://www.w3.org/2000/svg' width='22' height='10' viewbox='0 0 28.396 13.211'>
Aunque todas las plantas que crecieron en suelo lunar estaban estresadas, algunas estaban más estresadas que otras. Las plantas cultivadas en el regolito del Apolo 11 fueron las más estresadas, y las plantas en el regolito del Apolo 17 fueron las menos estresadas.
Aunque el Apolo 11, el Apolo 12 y el Apolo 17 alunizaron en regiones lunares basálticas, los sitios exhibieron algunas diferencias clave. El regolito en el sitio del Apolo 11 se considera el suelo más maduro de los tres. El sitio ha estado expuesto a la superficie lunar por más tiempo, lo que ha provocado que su suelo sea erosionado por el viento solar, los rayos cósmicos y los impactos de micrometeoritos. Estos procesos de maduración pueden alterar la química, la granularidad y el contenido de vidrio del regolito. Los otros dos sitios también han sido "madurados" por estos procesos, pero en menor medida, el Apolo 17 es el que menos.
El equipo realizó un análisis genético en las plantas después de 20 días de crecimiento y descubrió que las plantas cultivadas con regolito mostraban respuestas de estrés relacionadas con la sal, los metales y las especies reactivas de oxígeno. Esos resultados sugirieron que gran parte de la dificultad de las plantas estaba relacionada con las diferencias químicas entre el regolito lunar y el simulador del suelo lunar, como el estado de oxidación del hierro.
El hierro lunar tiende a estar en un estado metálico ionizado, mientras que los suelos del simulador y de la Tierra tienden a contener óxidos de hierro que son más fáciles de acceder para las plantas. El hierro ionizado es el resultado de las interacciones con el viento solar, lo que explica por qué en el suelo más maduro, el del Apolo 11, crecieron las plantas más estresadas.
"Los simuladores son increíblemente útiles, por ejemplo, con fines de ingeniería... Son maravillosos para determinar si su rover se detendrá o no en el suelo", dijo el coautor Stephen Elardo, geoquímico planetario de la Universidad. de florida "Pero cuando llegas a la química a la que acceden las plantas, en realidad no son uno a uno. El diablo está en los detalles y, al final, a las plantas les preocupan los detalles".
<h2> , '' :pageVisible }" xmlns='http://www.w3.org/2000/svg' width='22' height='10' viewbox='0 0 28.396 13.211'>
Estos resultados muestran que el regolito lunar es capaz de sustentar el crecimiento de las plantas, que serán un componente integral de cualquier hábitat lunar a largo plazo. Las plantas podrán respaldar funciones clave como el reciclaje de agua; eliminación de dióxido de carbono; y producción de oxígeno, alimentos y nutrientes.
"Es un experimento bien organizado y bien pensado para probar plantas en crecimiento en regolito lunar real devuelto de las misiones Apolo 11, 12 y 17", dijo Edward Guinan, astrónomo de la Universidad de Villanova en Pensilvania, que ha realizado experimentos con plantas en la luna y Simulantes del suelo de Marte. "Como señalan los autores, las plantas de prueba están estresadas y no crecen bien. Las plantas tienen características de plantas cultivadas en suelos salados o ricos en metales. Tal vez probar diferentes plantas terrestres que se desarrollan bien en suelos pobres o salados podría ser una buena idea". seguimiento interesante". Guinan no participó en esta investigación.
Este estudio también muestra que, aunque las plantas se pueden cultivar usando recursos lunares in situ, el lugar de donde provengan esos recursos será importante para el éxito del crecimiento de las plantas.
Independientemente de dónde construyan un hábitat los futuros exploradores lunares, "podemos elegir dónde extraemos los materiales para usarlos como sustrato para los hábitats de crecimiento", dijo Paul. "Lo que marca la diferencia es de dónde se extraen los materiales, no dónde existe el hábitat".
Kimberly MS Cartier es un reportero científico sénior de Eos.org. Ella tiene un doctorado. en planetas extrasolares y cubre ciencia espacial, cambio climático y diversidad, justicia y educación STEM.
Este artículo se vuelve a publicar de Eos bajo una licencia Creative Commons. Puedes encontrar el artículo original aquí .
