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Descubrir cómo alimentar a las personas en el espacio es una parte importante de un esfuerzo mayor para demostrar la viabilidad de la habitación humana a largo plazo en entornos extraterrestres. El 12 de mayo de 2022, un equipo de científicos anunció que habían cultivado con éxito plantas utilizando suelo lunar recolectado durante las misiones lunares Apolo. Pero esta no es la primera vez que los científicos intentan cultivar plantas en suelos que normalmente no sustentan la vida.
Soy un historiador de la ciencia antártica. Cómo cultivar plantas y alimentos en el extremo sur de la Tierra ha sido un área activa de investigación durante más de 120 años. Estos esfuerzos han ayudado a una mayor comprensión de los muchos desafíos de la agricultura en ambientes extremos y, finalmente, llevaron a un cultivo de plantas limitado, pero exitoso, en la Antártida. Y especialmente después de la década de 1960, los científicos comenzaron a considerar explícitamente esta investigación como un trampolín para la habitación humana en el espacio.
Esta pintura muestra una habitación a bordo del barco de investigación antártico Discovery, donde se cultivaron las primeras plantas con tierra de la Antártida. Archivo Hulton/Stringer a través de Getty Images
Cultivo de plantas en la Antártida
Los primeros esfuerzos para cultivar plantas en la Antártida se centraron principalmente en proporcionar nutrición a los exploradores.
En 1902, el médico y botánico británico Reginald Koettlitz fue la primera persona en cultivar alimentos en suelos antárticos. Recolectó un poco de tierra de McMurdo Sound y la usó para cultivar mostaza y berros en cajas debajo de un tragaluz a bordo del barco de la expedición. La cosecha fue inmediatamente beneficiosa para la expedición. Koettlitz produjo lo suficiente como para que, durante un brote de escorbuto, todo el equipo comiera las verduras para ayudar a evitar los síntomas. Este primer experimento demostró que el suelo antártico podría ser productivo y también señaló las ventajas nutricionales de los alimentos frescos durante las expediciones polares.
Los primeros intentos de cultivar plantas directamente en los paisajes antárticos tuvieron menos éxito. En 1904, el botánico escocés Robert Rudmose-Brown envió por correo semillas de 22 plantas árticas tolerantes al frío a la pequeña y gélida isla de Laurie para ver si crecían. Todas las semillas no brotaron, lo que Rudmose-Brown atribuyó tanto a las condiciones ambientales como a la ausencia de un biólogo para ayudar a impulsar su crecimiento.
Ha habido muchos más intentos de introducir plantas no nativas en el paisaje antártico, pero en general no sobrevivieron por mucho tiempo. Si bien el suelo en sí podía albergar algo de vida vegetal, el entorno hostil no era favorable para el cultivo de plantas.
La única forma de cultivar alimentos con éxito en el ambiente frío de la Antártida es dentro de un invernadero, como este en la estación McMurdo. Eli Duke/Flickr, CC BY-SA
Técnicas modernas y beneficios emocionales
Para la década de 1940, muchas naciones habían comenzado a establecer estaciones de investigación a largo plazo en la Antártida. Dado que era imposible cultivar plantas en el exterior, algunas personas que vivían en estas estaciones se encargaron de construir invernaderos para proporcionar alimentos y bienestar emocional. Pero pronto se dieron cuenta de que el suelo antártico era de muy mala calidad para la mayoría de los cultivos más allá de la mostaza y el berro, y por lo general perdía su fertilidad después de uno o dos años. A partir de la década de 1960, la gente comenzó a cambiar al método hidropónico sin suelo, un sistema en el que se cultivan plantas con las raíces sumergidas en agua químicamente mejorada bajo una combinación de luz artificial y natural.
Los sistemas hidropónicos cultivan plantas sin necesidad de tierra. Eli Duke/Flickr, CC BY-SA
Mediante el uso de técnicas hidropónicas en invernaderos, las instalaciones de producción de plantas no estaban utilizando el entorno antártico para cultivar en absoluto. En cambio, la gente estaba creando condiciones artificiales.
Para 2015, había al menos 43 instalaciones diferentes en la Antártida donde los investigadores habían cultivado plantas en algún momento u otro. Si bien estas instalaciones han sido útiles para experimentos científicos, muchos residentes antárticos apreciaron poder comer verduras frescas en el invierno y consideraron que estas instalaciones eran una gran ayuda para su bienestar psicológico. Como dijo un investigador, son "cálidos, brillantes y llenos de vida verde, un ambiente que uno extraña durante el invierno antártico".
En la estación Amundsen-Scott del Polo Sur, los investigadores han estado realizando experimentos diseñados para imitar las condiciones de crecimiento en el espacio desde 2004. Daniel Leussler/Wikimedia Commons, CC BY-SA
La Antártida como analogía del espacio
A medida que la ocupación humana permanente de la Antártida creció a mediados del siglo XX, la humanidad también comenzó su avance hacia el espacio, y específicamente hacia la Luna. A partir de la década de 1960, los científicos que trabajaban para organizaciones como la NASA comenzaron a pensar en la Antártida hostil, extrema y alienígena como un análogo conveniente para la exploración espacial, donde las naciones podían probar tecnologías y protocolos espaciales, incluida la producción de plantas. Ese interés continuó hasta finales del siglo XX, pero no fue hasta la década de 2000 que el espacio se convirtió en el objetivo principal de algunas investigaciones agrícolas antárticas.
En 2004, la Fundación Nacional de Ciencias y el Centro de Agricultura de Ambiente Controlado de la Universidad de Arizona colaboraron para construir la Cámara de Crecimiento de Alimentos del Polo Sur. El proyecto fue diseñado para probar la idea de la agricultura de ambiente controlado, un medio para maximizar el crecimiento de las plantas y minimizar el uso de recursos. Según sus arquitectos, la instalación imitó de cerca las condiciones de una base lunar y proporcionó "un análogo en la Tierra para algunos de los problemas que surgirán cuando la producción de alimentos se traslade a viviendas espaciales". Esta instalación continúa proporcionando alimentos complementarios a la Estación del Polo Sur.
Desde que se construyó la Cámara de Crecimiento de Alimentos del Polo Sur, la Universidad de Arizona ha colaborado con la NASA para construir un Prototipo de Invernadero Lunar similar.
La Estación Espacial Internacional alberga un pequeño huerto que suministra pequeñas cantidades de alimentos a la tripulación. NASA
Cultivo de plantas en el espacio
A medida que las personas comenzaron a pasar más tiempo en el espacio hacia fines del siglo XX, los astronautas comenzaron a poner en práctica las lecciones de un siglo de cultivo de plantas en la Antártida.
En 2014, los astronautas de la NASA instalaron el Sistema de Producción Vegetal a bordo de la Estación Espacial Internacional para estudiar el crecimiento de las plantas en microgravedad. Al año siguiente, cosecharon una pequeña cosecha de lechuga, parte de la cual comieron con vinagre balsámico. Tal como lo habían argumentado los científicos antárticos durante muchos años, la NASA afirmó que el valor nutricional y psicológico de los productos frescos es "una solución al desafío de las misiones de larga duración en el espacio profundo".
EDEN ISS es el experimento más nuevo diseñado para imitar una instalación de producción de alimentos en la Luna y puede alimentar con éxito a una tripulación de seis personas. Centro aeroespacial alemán DLR/Flickr, CC BY
La investigación antártica juega un papel importante para el espacio hasta el día de hoy. En 2018, Alemania lanzó un proyecto en la Antártida llamado EDEN ISS que se centró en las tecnologías de cultivo de plantas y sus aplicaciones en el espacio en un sistema semicerrado. Las plantas crecen en el aire, mientras los atomizadores rocían agua químicamente mejorada sobre sus raíces. En el primer año, EDEN ISS pudo producir suficientes verduras frescas para constituir un tercio de la dieta de una tripulación de seis personas.
Al igual que en la historia de la Antártida, la cuestión de cómo cultivar plantas es fundamental para cualquier discusión sobre posibles asentamientos humanos en la Luna o Marte. La gente finalmente abandonó los esfuerzos por cultivar el duro paisaje antártico para la producción de alimentos y recurrió a tecnologías y entornos artificiales para hacerlo. Pero después de más de un siglo de práctica y utilizando las técnicas más modernas, los alimentos cultivados en la Antártida nunca han podido sustentar a muchas personas por mucho tiempo. Antes de enviar personas a la luna o a Marte, sería prudente probar primero que un asentamiento puede sobrevivir por sí solo en medio de las heladas llanuras del sur de la Tierra.
Daniella McCahey es profesora asociada de historia en Texas Tech University. Su investigación intenta conectar el continente antártico, los mares y la atmósfera con temas de la historia mundial moderna.
