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Aprender a cultivar en Marte en realidad podría salvar la agricultura en la Tierra

2020

Cuando hablé por primera vez con Gene Giacomelli, él estaba mirando hacia un viñedo terrenal.

Degustación de vinos esa tarde en el valle de Napa en California, la primera misión de Giacomelli fue visitar a su hijo, un viticultor. Pero el científico de la planta afirmó que su fin de semana también se dedicaría a realizar importantes investigaciones científicas. "Por supuesto, algún día, vamos a embotellar vino en otro planeta, dijo desde su percha en la parte trasera de una camioneta.

Durante más de una década, Giacomelli ha supervisado un proyecto con la National Science Foundation para cultivar alimentos en la Antártida, que la NASA y otros ven como un facsímil apropiado de cómo sería la vida en la luna y Marte. Si bien el objetivo público del proyecto es comprender mejor cómo funcionaría la agricultura en el espacio ultraterrestre, Giacomelli también espera mejorar la agricultura aquí en la Tierra. Resulta que estos objetivos pueden converger pronto. Si la humanidad puede estar convencida de que es demasiado pronto para abandonar este planeta para el próximo, los desarrollos en la agricultura para Marte podrían llegar a su hogar en Napa Valley, y en todo el país.

Como casi todo el mundo ya sabe, este planeta actualmente está experimentando algunos desafíos sin precedentes. Tanto es así que Stephen Hawking afirmó esta semana que solo tenemos 100 años para establecer a los humanos en otras partes de la galaxia o que toda nuestra especie se enfrentará a la extinción. Su declaración es bastante dudosa, pero es cierto que nuestro futuro parece bastante sombrío.

Toma California Hasta este invierno, el estado había sido sofocado por la sequía durante años. La falta de agua de lluvia condujo a un uso excesivo de depósitos de agua subterránea en tierras agrícolas. Ahora, el fértil valle interior del estado se está hundiendo, a una velocidad de 2 pies por año, a medida que la capa freática se desinfla como un globo perforado debajo de la superficie. Y si bien la sequía fue mitigada temporalmente por una reciente tormenta de nieve, según la mayoría de las estimaciones, pronto volverá. Francamente, el futuro del estado se parece mucho a Marte moderno.

El cuarto planeta no tiene fuentes conocidas de agua preparada, y las tormentas de polvo regulares envuelven grandes extensiones del planeta. Para terraformarlo, necesitaríamos armas nucleares o calentamiento global estimulado artificialmente. Incluso entonces, estos procesos podrían tomar hasta 100, 000 años para hacer que el planeta sea casi habitable. California puede estar secándose, pero aún le proporciona a nuestra nación todo, desde almendras y aguacates, mientras cultiva hasta el cactus más resistente, una planta conocida por ser exactamente lo opuesto a un alto mantenimiento, es difícil de imaginar en la cuenca de Borealis de Mar .

Y, sin embargo, muchos parecen haber renunciado a los problemas perniciosos de California, mientras se aferraban a Marte como un campo de juegos innovador. Con el tipo correcto y un buen plan, la narración parece ir, nuestro vecino más cercano será habitable en breve. El chico del cartel de colonización espacial auto-designado Elon Musk está probando activamente monos y cohetes resistentes a la radiación espacial destinados a llevarnos a Marte. La NASA y la Agencia Espacial Europea se han unido a él en la locura, ejecutando sus propios invernaderos lunares y nuevos vehículos a través del timbre.

En medio del horror y el alboroto, se plantea una pregunta: si creemos que podemos alimentar a una pequeña colonia de seres humanos con alimentos cultivados en un páramo inhóspito, sin agua y sin oxígeno, ¿por qué no podemos encontrar formas de mantenernos? la agricultura va en el planeta que ya sabemos? En otras palabras, ¿cuál es realmente la diferencia entre vivir de manera sostenible en Marte hoy o en California en 100 años?

No es exactamente una barrera tecnológica. Si alguien dice que llegar a Marte es, en este momento, más fácil que mejorar el planeta en el que ya estamos, probablemente estén mintiendo. Además, los altos objetivos de los extraterrestres como Musk solo se han visto reforzados por avances tecnológicos reales y relativamente recientes en este planeta. "Cuando miras hacia afuera, encuentras muchas innovaciones, como lo hemos hecho en el programa espacial, dice el ex historiador de la NASA Steven Dick. En la década de 1990, las luces LED fueron patentadas para el crecimiento de las plantas y han permitido a los agricultores cultivar más y más plantas. en menos espacio y tiempo El desarrollo de técnicas hidropónicas donde las plantas se cultivan sin tierra permite a los astronautas de la Estación Espacial Internacional cultivar su propia mezcla de ensalada en gravedad cero.

Giacomelli y su equipo han incorporado estas y otras innovaciones en su diseño de un invernadero lunar de circuito cerrado propuesto. En teoría, los astronautas podrían cultivar la mitad de los alimentos que necesitan cada día y generar toda el agua que necesitan para beber y el oxígeno que necesitan para respirar mientras viven en Marte. "Piense en ello como un robot biológico que Giacomelli dice de su sistema, que él imagina que sería un cilindro de 18 por 8 pies, aproximadamente del tamaño de una piscina en el patio trasero. La orina de un astronauta sería limpiada y procesada y alimentada a las plantas. Las plantas crecería hidropónicamente y sería alimentado por luces LED alimentadas por paneles solares, o incluso un reactor nuclear portátil. A medida que crecen las plantas, producirían humedad, que se extraería y condensaría en agua potable. El ciclo se repetiría una y otra vez ". Mantendrás las plantas vivas y ellas te mantendrán con vida, dice Giacomelli.

Pero después de pasar años refinando la idea, el prototipo de Giacomelli sigue siendo solo eso: una prueba de concepto, no una verdadera máquina de fabricación ecológica. Aunque podríamos usar el sistema aquí y ahora, la voluntad de implementar la tecnología en la Tierra parece estar limitada al mismo Giacomelli. Él dice que el sistema probablemente seguirá siendo un producto hasta que la NASA o alguna otra agencia escriba su carta a Marte.

Otras empresas agrícolas en el espacio han experimentado un escepticismo similar por parte de los terrícolas. Cuando Dickson Despommier propuso por primera vez la idea de una granja vertical, la gente estaba ciertamente intrigada. Pero lo consideraron más un proyecto científico que una revolución agrícola viable. "Pensaban que la agricultura era algo muy natural para hacer eso, '¿Cómo podrías poner eso en un edificio?'", Dice Despommier. "No piensan en el Dust Bowl, no piensan en el fracaso de los cultivos, en la sequía en California, en las plagas, las langostas y las aves que comen las semillas". Negamos pensar en todas las cosas antinaturales que ya hemos hecho, argumenta, y los grandes desafíos que la naturaleza sigue planteando.

En las décadas siguientes, la agricultura vertical, que consiste en apilar cultivos densamente en espacios cerrados y usar técnicas hidropónicas y LED para cultivarlos, no ha logrado revolucionar la agricultura. Pero es una parte cada vez más importante de un sector agrícola que se diversifica lentamente. Hoy en día hay alrededor de 100 granjas en operación en los Estados Unidos, dice Despommier, y muchas más en todo el mundo. Los invernaderos simples que dependen de la luz solar y los fertilizantes tradicionales se han adoptado más ampliamente, con más de 230 millones de pies cuadrados de producción de invernadero en el país. Aunque aún dependen de las fuerzas naturales como la luz, los invernaderos son un vínculo necesario en la evolución de la agricultura, ya que permiten que cultivos una vez estacionales como los tomates se cultiven durante todo el año.

Esto se debe en parte a que el producto de un invernadero es igual al costo de la agricultura al aire libre, pero la agricultura vertical y otras técnicas de la era espacial siguen siendo caras, aunque ya no lo son de manera prohibitiva. Daniel Schubert, experto en granjas espaciales de la Agencia Espacial Alemana, ha realizado dos estudios para analizar esta persistente brecha económica. Hace cinco años, descubrió que el cultivo de materia orgánica con hidroponía y luces LED costaba $ 12.80 más por kilo que la agricultura tradicional en el campo alemán. Esto fue decepcionante, pero predijo, y ha llegado a demostrar, que el precio se igualaría a medida que las herramientas del comercio estuvieran más ampliamente disponibles y los agricultores se volvieran más eficientes en este nuevo medio. El otoño pasado, un nuevo estudio reveló que el costo actual es de solo $ 3.20 más por kilo, y es probable que continúe bajando. Él piensa que esto muestra que la tecnología diseñada para los confines del espacio se puede implementar en nuestro propio vecindario.

Además de estos avances, hay un millón de otras innovaciones agrícolas terrestres actualmente en curso. En Italia, los investigadores están probando las aguas, literalmente, para ver si la agricultura submarina es realmente viable. Monsanto y otros investigadores están trabajando en el desarrollo de semillas resistentes a la sal y la sequía.

A pesar de esta tendencia al alza para los métodos agrícolas alternativos, las cosas todavía parecen moverse más rápido en la mesa de redacción de Musk para Marte que en California. Mientras tanto, se producen interrupciones peligrosas en los antiguos equilibrios de la Tierra a un ritmo más rápido que nunca. En el próximo siglo, es probable que California se vuelva aún más resistente a nuestras prácticas actuales a menos que se reabsorban las emisiones de carbono pasadas y se reduzcan las huellas futuras. Y es probable que Marte permanezca inhóspito, incluso si una misión tripulada finalmente rompe su atmósfera delgada y polvorienta.

Dick, el historiador del espacio, tiene razón en que estamos obligados a innovar cuando pensamos en las novedades y los próximos. Pero no puedo ser el único que se siente un poco seco y desinflado, como el helado espacial tiza que probamos cuando éramos niños, ante la posibilidad de renunciar a este planeta en busca de otro. Tal vez deberíamos reflexionar sobre lo que la colonización de casi cada pulgada de la Tierra le ha hecho al planeta antes de dirigirnos al siguiente. Y quizás lo que necesitamos descubrir no es la promesa de un nuevo planeta, sino la resolución de rectificar los errores que ya hemos cometido.

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