Pela primeira vez, cientistas cultivam plantas em terra lunar. Não ficou ótimo

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Quando o Programa Artemis retorna os humanos para a lua em (espero) alguns anos, há uma logística considerável que precisa ser abordada para manter esses seres frágeis vivos em um ambiente tão hostil.

Não menos importante é a questão da alimentação. As agências espaciais envolvidas na Estação Espacial Internacional já têm muita experiência em fornecer provisões pré-embaladas, mas há vantagens em ter acesso a alimentos frescos, inclusive para a saúde física e mental.

Se o solo lunar se mostrasse um meio propício para o cultivo de novas colheitas, isso seria incrível. Assim, uma equipe de cientistas usou alguns gramas preciosos de amostras lunares reais coletadas durante as missões Apollo para tentar cultivar plantas – especificamente, agrião. Arabidopsis thaliana.

“Para futuras missões espaciais mais longas, podemos usar a Lua como um hub ou plataforma de lançamento. Faz sentido que queiramos usar o solo que já existe para cultivar plantas”, disse. diz o cientista de horticultura Rob Ferl da Universidade da Flórida.

“Então, o que acontece quando você cultiva plantas em solo lunar, algo que está totalmente fora da experiência evolutiva de uma planta? O que as plantas fariam em uma estufa lunar? Poderíamos ter agricultores lunares?”

Bem, spoiler: a sujeira lunar, também conhecida como regolito lunar, não é muito boa para o cultivo de plantas. Mas esta pesquisa é apenas um primeiro passo para um dia cultivar plantas na Lua em um futuro emocionante de ficção científica.

A quantidade atual de material de amostra lunar aqui na Terra é bastante pequena e, portanto, valiosa e altamente valorizada.

Ferl e seus colegas, a cientista horticultora Anna-Lisa Paul da Universidade da Flórida e o geólogo Stephen Elardo, receberam um empréstimo de apenas 12 gramas do precioso material, após três pedidos feitos ao longo de 11 anos.

Isso exigiu um experimento muito pequeno e muito apertado – um mini-jardim de Arabidopsis. Eles dividiram cuidadosamente suas amostras para serem distribuídas em 12 vasos do tamanho de dedal, a cada um dos quais foi adicionada uma solução nutritiva e algumas sementes.

Grupos de sementes controle também foram plantados em solo terrestre de ambientes extremos, e simuladores de solo (um material terrestre usado para simular as propriedades de solos extraterrestres).

Para o experimento, a equipe usou um Marte simulador de solo e um simulador lunar chamado JSC-1A. Isso é importante, porque experimentos anteriores mostraram que as plantas podem crescer bem em ambos os tipos de simuladormas diferenças sutis podem significar que a coisa real é uma história diferente.

plantas tristes na sujeira da lua(Paul et al., Biologia das Comunicações, 2022)

Acima: Plantas crescendo nos três conjuntos de solo lunar e no simulador de solo.

Isso realmente parece ser o caso. Para surpresa dos pesquisadores, quase todas as sementes plantadas nas amostras lunares brotaram, mas foi aí que as coisas mudaram. Em vez de crescer alegremente, as mudas pareciam ser menores, de crescimento mais lento e muito mais variadas em tamanho do que as plantas cultivadas no simulador lunar.

Quando a equipe extraiu as plantas para realizar análises genéticas, eles descobriram o porquê.

“No nível genético, as plantas estavam retirando as ferramentas normalmente usadas para lidar com estressores, como sal e metais ou estresse oxidativo, para que possamos inferir que as plantas percebem o ambiente do solo lunar como estressante”. Paulo diz.

“Em última análise, gostaríamos de usar os dados de expressão gênica para ajudar a abordar como podemos melhorar as respostas ao estresse no nível em que as plantas – particularmente as colheitas – são capazes de crescer no solo lunar com muito pouco impacto à sua saúde”.

As amostras lunares usadas pelos pesquisadores vieram de três locais diferentes da Lua, em diferentes camadas de profundidade da superfície, coletadas pelas missões Apollo 11, 12 e 17.

Curiosamente, isso parecia ter um efeito sobre como as plantas responderam ao solo. As plantadas no solo mais próximo da superfície, da Apollo 11, se saíram pior; uma planta até morreu. Esta é a camada de regolito lunar mais exposta aos raios cósmicos e ao vento solar, que a danifica.

Em contraste, as sementes plantadas em solo menos exposto se saíram visivelmente melhor, embora os resultados ainda não fossem tão bons quanto as plantas cultivadas em cinzas vulcânicas terrestres. Essas informações podem ajudar os cientistas a descobrir a melhor forma de cultivar plantas na Lua, bem como desenvolver maneiras de tornar o solo lunar mais hospitaleiro para as plantas.

Ainda não chegamos lá, no entanto. Mais pesquisas para caracterizar e otimizar o solo lunar para o crescimento das plantas precisarão ocorrer antes que possamos considerar o uso da terra lunar para cultivar. Mas agora os cientistas pelo menos têm uma compreensão mais clara do que estão trabalhando e quais devem ser os próximos passos.

“Queríamos fazer esse experimento porque, durante anos, estávamos fazendo esta pergunta: as plantas cresceriam em solo lunar?” Ferl disse. “A resposta, ao que parece, é sim.”

A pesquisa foi publicada em Biologia das Comunicações.



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