Ya es posible cultivar en la Luna. Es la primicia que ha dado a conocer hoy la revista Communications Biology. Por primera vez, un equipo de científicos ha conseguido que crezcan plantas sobre suelo lunar, lo que supone un hito para la exploración espacial. Y más en un momento en el que la carrera por el espacio y sus recursos ha vuelto a pisar el acelerador.

La NASA, sin ir más lejos, pretende enviar a los primeros astronautas para 2025. Le pisan los talones otras potencias como China o Rusia, con proyectos a corto plazo sobre el regolito lunar. Algunos como, por ejemplo, el establecimiento de una estación permanente de investigación internacional en unos cinco años.

Poder quedarse durante más tiempo sobre el regolito lunar alivia, por un lado, los presupuestos espaciales, porque enviar material al espacio es muy caro. Pero, además, el hecho de poder utilizar los recursos lunares in situ facilita tanto la exploración de este astro como la de otros planetas como Marte.

El problema que tenían hasta ahora para montar este tipo de instalaciones sobre la Luna era la falta de recursos y capacidad de subsistencia del terreno. Por este motivo, el hallazgo de los investigadores de la Universidad de Florida es tan relevante.

El equipo ha investigado cómo las plantas responden biológicamente al suelo de la Luna (regolito lunar) –que es radicalmente diferente del suelo que se encuentra en la Tierra– y han demostrado que es posible que broten y crezcan con éxito. Un hito que supone un primer paso para el cultivo de plantas para alimento y oxígeno en la Luna.

Las plantas sobre suelo lunar. Tyler Jones UF/IFAS

China, en el año 2019, ya consiguió que brotase una semilla de algodón en la cara oculta de la Luna. Sin embargo, apenas duró unas horas. Murió al caer la noche lunar, cuando las temperaturas alcanzaron los 170 grados bajo cero.

Rob Ferl, uno de los autores de este nuevo estudio y profesor distinguido de ciencias hortícolas en el Instituto de Ciencias Agrícolas y Alimentarias de la UF (UF/IFAS), puntualiza que programas como el de Artemisa de la NASA –el que pretende enviar de nuevo a los humanos a la Luna–, todavía “requerirá una mejor comprensión sobre cómo cultivar las plantas en el espacio”.

Los investigadores, expertos reconocidos internacionalmente por el estudio de plantas en el espacio, cuentan que diseñaron un experimento aparentemente simple: plantar semillas en suelo lunar, agregar agua, nutrientes y luz, y registrar los resultados. El hándicap que encontraron es que sólo contaban con 12 gramos de suelo lunar para realizarlo. Una cantidad que fue prestando la NASA durante las misiones Apolo 11, 12 y 17 a la Luna. 

Tanto Ferl como Anna-Lisa Paul, otra de las autoras del estudio y profesora investigadora de ciencias hortícolas en UF/IFAS, solicitaron tres veces en el transcurso de 11 años poder trabajar con el regolito lunar. No obstante, con esa pequeña cantidad, elaboraron un experimento a pequeña escala.

Anna Lisa Paul y Rob Ferl, trabajando con las muestras lunares. Tyler Jones UF/IFAS

Un 'jardín lunar'

Para hacer crecer su pequeño jardín lunar, los investigadores usaron una especie de macetas del tamaño de un dedal en placas de plástico que normalmente se usan para cultivar células. Una vez que llenaron cada maceta con aproximadamente un gramo de suelo lunar, los científicos humedecieron el suelo con una solución nutritiva y agregaron algunas semillas de la planta Arabidopsis.

Esta es una especie cuyo código genético ha sido completamente mapeado. Por este motivo, al plantarla sobre suelo lunar, los investigadores han podido conocer mejor cómo le afectó crecer sobre el regolito. Además, y a modo comparativo (grupo de control), los investigadores también plantaron Arabidopsis en JSC-1A, una sustancia terrestre que imita el suelo lunar real, así como suelos marcianos simulados y suelos terrestres de ambientes extremos. 

Antes del experimento, los investigadores no estaban seguros de si las semillas plantadas en los suelos lunares brotarían. Pero casi todos lo hicieron. “Nos quedamos asombrados. No lo predijimos”, asegura Paul. "Lo que nos dice esto es que los suelos lunares no interrumpieron las hormonas y las señales involucradas en la germinación de las plantas".

Con el paso del tiempo, los investigadores observaron diferencias entre las plantas cultivadas en suelo lunar y el grupo de control. Entre otras cuestiones, algunas de las plantas que crecían en los suelos lunares eran más pequeñas, crecían más lentamente o tenían un tamaño más variado.

La especie Arabidopsis plantada sobre suelo lunar. Tyler Jones UF/IFAS

Como cuenta Paul, todos estos eran signos físicos de que las plantas estaban trabajando para hacer frente a la composición química y estructural del suelo de la Luna. Algo que se confirmó aún más cuando los investigadores analizaron los patrones de expresión génica de las plantas.

“A nivel genético, las plantas estaban utilizando las herramientas que normalmente usan para hacer frente a los factores estresantes, como la sal y los metales o el estrés oxidativo, por lo que podemos inferir que las plantas perciben el entorno del suelo lunar como estresante”, apunta la científica. No obstante, el equipo asegura que la forma en la que las plantas responden al suelo lunar también puede estar relacionada con el lugar donde se recolectó el regolito. 

En su trabajo, descubrieron que las plantas con más signos de estrés eran las que crecían en lo que los geólogos lunares llaman suelo lunar maduro. Estos suelos maduros son los que están más expuestos al viento cósmico, que altera su composición. Por otro lado, a las plantas cultivadas en suelos comparativamente menos maduros les fue mejor.

Ya tienen algunas respuestas sobre los cultivos en la superficie lunar, pero las preguntas se multiplican. ¿Qué sucede cuando cultivas plantas en suelo lunar, algo que está totalmente fuera de la experiencia evolutiva de una planta? ¿Qué harían las plantas en un invernadero lunar? ¿Podríamos tener agricultores lunares?

De momento, los expertos son cautos, porque cultivar en la Luna también podría cambiar la propia composición de los suelos. “La Luna es un lugar muy, muy seco. ¿Cómo responderán los minerales en el suelo lunar al tener una planta creciendo en ellos, con el agua y los nutrientes agregados? ¿Agregar agua hará que la mineralogía sea mejor para las plantas?”, se preguntan los investigadores.

Los estudios de seguimiento se basarán en estas preguntas y más. Por ahora, los científicos están celebrando haber dado los primeros pasos para cultivar plantas en la Luna. “Queríamos hacer este experimento porque, durante años, nos hicimos esta pregunta: ¿Pueden crecer las plantas en el suelo lunar?”, cuestiona Ferl. “Resulta que la respuesta es que sí”.