¿Qué necesita para que su jardín crezca? Además de mucho sol, alternado con suaves chubascos, y de abejas y mariposas que polinicen las plantas, necesitas una tierra buena y rica que te proporcione los minerales esenciales. Pero imagina que no tienes tierra rica, ni lluvias, ni abejas ni mariposas. Y que la luz del sol fuera demasiado dura y directa o no existiera, provocando temperaturas gélidas.

¿Podrían crecer las plantas en un entorno así y, de ser así, cuáles? Esta es la pregunta que colonos en la luna (y Marte) tendría que abordar si (o cuando) la exploración humana de nuestros vecinos planetarios sigue adelante. Ahora un nuevo estudio,published in Communications Biologyha empezado a dar respuestas.

Los investigadores del estudio cultivaron la planta de rápido crecimiento Arabidopsis thaliana en muestras de regolito lunar (suelo) traídas de tres lugares diferentes de la Luna por los astronautas del Apolo.

Dry and Barren Soil

No es la primera vez que se han hecho intentos para cultivar plantas en regolito lunar pero es el primero en demostrar por qué no prosperan.

El regolito lunar es muy diferente de los suelos terrestres. Para empezar, no contiene la materia orgánica (lombrices, bacterias, materia vegetal en descomposición) característica del suelo terrestre. Tampoco tiene un contenido inherente de agua.

Pero está compuesto por los mismos minerales que los suelos terrestres, así que suponiendo que la falta de agua, luz solar y aire se mejore cultivando plantas dentro de un hábitat lunar, entonces el regolito podría tener el potencial de cultivar plantas.

La investigación demostró que efectivamente es así. Las semillas de A. thaliana germinaron al mismo ritmo en el material Apolo que en el suelo terrestre. Sin embargo, mientras que las plantas del suelo terrestre desarrollaron sus raíces y echaron hojas, las plántulas de Apolo estaban atrofiadas y tenían un escaso crecimiento de las raíces.

El principal objetivo de la investigación era examinar las plantas a nivel genético. Esto permitió a los científicos reconocer qué factores ambientales específicos evocaban las respuestas genéticas más fuertes al estrés. Descubrieron que la mayor parte de la reacción al estrés en todas las plántulas del Apolo procedía de las sales, el metal y el oxígeno altamente reactivo (los dos últimos no son comunes en el suelo terrestre) en las muestras lunares.

Imagen de las plantas cultivadas en el experimento.
Resultados experimentales, con diferentes pozos para cada suelo. Crédito de la imagen: Paul et al. , CC BY-SA

Las tres muestras del Apolo se vieron afectadas en diferente medida, siendo las del Apolo 11 las que más tardaron en crecer. Dado que la composición química y mineralógica de los tres suelos de Apolo era bastante similar entre sí y a la muestra terrestre, los investigadores sospecharon que los nutrientes no eran la única fuerza en juego.

El suelo terrestre, llamado JSC-1A, no era un suelo normal. Era una mezcla de minerales preparada específicamente para simular la superficie lunar, y no contenía materia orgánica.

El material de partida era el basalto, igual que en el regolito lunar. La versión terrestre también contenía vidrio volcánico natural como análogo al « aglutinados vítreos » -pequeños fragmentos minerales mezclados con vidrio fundido- que abundan en el regolito lunar.

Los científicos reconocieron los aglutinantes como una de las posibles razones de la falta de crecimiento de las plántulas en el suelo de Apolo en comparación con el suelo terrestre, y también de la diferencia en los patrones de crecimiento entre las tres muestras lunares.

Los aglutinados son una característica común de la superficie lunar. Irónicamente, se forman por un proceso denominado «jardinería lunar». Se trata de la forma en que cambia el regolito, mediante el bombardeo de la superficie lunar por la radiación cósmica, el viento solar y los meteoritos minúsculos, también conocido como meteorización espacial.

Como no hay atmósfera que frene a los diminutos meteoritos que chocan contra la superficie, éstos impactan a gran velocidad, provocando su fusión y posterior enfriamiento en el lugar de impacto.

Poco a poco, se van formando pequeños agregados de minerales que se mantienen unidos por el vidrio. También contienen diminutas partículas de hierro metálico (hierro nanofásico) formadas por el proceso de meteorización espacial.

Este hierro es la mayor diferencia entre los aglutinados vítreos de las muestras del Apolo y el vidrio volcánico natural de la muestra terrestre. Esta fue también la causa más probable del estrés asociado a los metales reconocido en los perfiles genéticos de la planta.

Así pues, la presencia de aglutinados en los sustratos lunares hizo que las plántulas del Apolo tuvieran dificultades en comparación con las plántulas cultivadas en el JSC-1A, especialmente las del Apolo 11. La abundancia de aglutinados en una muestra de regolito lunar depende del tiempo que el material haya estado expuesto en la superficie, lo que se conoce como el « madurez » de un suelo lunar.

Los suelos muy maduros llevan mucho tiempo en la superficie. Se encuentran en lugares donde el regolito no ha sido perturbado por eventos de impacto más recientes que crearon cráteres, mientras que los suelos inmaduros (de debajo de la superficie) ocurren alrededor de cráteres frescos y en laderas empinadas de cráteres.

Las tres muestras del Apolo tenían distinta madurez, siendo el material del Apolo 11 el más maduro. Contenía la mayor cantidad de hierro nanofásico y presentaba los mayores marcadores de estrés asociados a metales en su perfil genético.

La importancia del suelo joven

El estudio concluye que el regolito más maduro era un sustrato menos eficaz para el cultivo de plántulas que el suelo menos maduro. Esta es una conclusión importante, porque demuestra que se podrían cultivar plantas en hábitats lunares utilizando el regolito como recurso. Pero que la ubicación del hábitat debe guiarse por la madurez del suelo.

Y una última reflexión: se me ocurre que las conclusiones podrían aplicarse también a algunas de las regiones empobrecidas de nuestro mundo. No quiero ensayar el viejo argumento de «¿Por qué gastar todo este dinero en investigación espacial cuando podría estar mejor gastado en escuelas y hospitales?». Eso sería objeto de otro artículo.

Pero, ¿hay desarrollos tecnológicos que surjan de esta investigación que puedan ser aplicables en la Tierra? ¿Podría utilizarse lo aprendido sobre los cambios genéticos relacionados con el estrés para desarrollar cultivos más resistentes a la sequía? ¿O plantas que puedan tolerar niveles más altos de metales?

Sería un gran logro que hacer crecer las plantas en la Luna sirviera para que los jardines crecieran más verdes en la Tierra.La conversación

Este artículo se ha publicado de nuevo en La conversación bajo licencia Creative Commons. Lea el artículo original .

Crédito de la imagen: Kevin Gill / Flickr