Supongamos que construí una cúpula en la superficie de la luna. Esa cúpula está presurizada y tiene luces de energía nuclear para hacer frente a la larga noche lunar (o está en uno de los polos). También tengo agua, ya sea de los cráteres lunares de la luna o de un asteroide helado que aterrizó suavemente en la superficie y se cubrió con algo para protegerlo de la evaporación bajo el sol.
¿Qué tan estéril es el suelo lunar? ¿Por qué las plantas no pueden crecer allí y qué se puede hacer para solucionar sus problemas?
Se han hecho experimentos al respecto:
https://theunconventionalgardener.com/blog/growing-plants-in-lunar-soil/
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0103138
Cuando los humanos se establezcan en la luna o en Marte, tendrán que comer allí. Los alimentos pueden llegar por avión. Una alternativa podría ser cultivar plantas en el sitio mismo, preferiblemente en suelos nativos. Informamos sobre el primer experimento controlado a gran escala para investigar la posibilidad de cultivar plantas en Marte y simuladores de suelo lunar. Los resultados muestran que las plantas son capaces de germinar y crecer tanto en un simulador de suelo marciano como lunar durante un período de 50 días sin ninguna adición de nutrientes. El crecimiento y la floración en el simulador de regolito de Marte fue mucho mejor que en el simulador de regolito de la luna e incluso ligeramente mejor que en nuestro suelo de río pobre en nutrientes de control. El cultivo de piedra reflejado (una planta silvestre); los cultivos tomate, trigo y berro; y la mostaza de campo de la especie de abono verde se desempeñó particularmente bien. Los tres últimos florecieron, y el berro y la mostaza de campo también produjeron semillas. Nuestros resultados muestran que, en principio, es posible cultivar y otras especies de plantas en simuladores de suelo marciano y lunar. Sin embargo, quedan muchas preguntas sobre la capacidad de carga de agua de los simuladores y otras características físicas y también si los simuladores son representativos de los suelos reales.
El suelo lunar está hecho de regolito.
El regolito cubre casi toda la superficie lunar, el lecho de roca sobresale solo en las paredes del cráter de lados muy empinados y en el canal de lava ocasional. Este regolito se ha formado durante los últimos 4.600 millones de años a partir del impacto de meteoritos grandes y pequeños, del bombardeo constante de micrometeoroides y de partículas con carga solar y galáctica que rompen las rocas superficiales.
Hay dos profundas diferencias en la química del regolito lunar y el suelo de los materiales terrestres. La primera es que la Luna es muy seca. Como resultado, aquellos minerales con agua como parte de su estructura, como la arcilla, la mica y los anfíboles, están totalmente ausentes de la Luna. La segunda diferencia es que el regolito y la corteza lunares se reducen químicamente, en lugar de oxidarse significativamente como la corteza terrestre. En el caso del regolito, esto se debe en parte al constante bombardeo de la superficie lunar con protones (es decir, núcleos de hidrógeno (H)) del viento solar. Una consecuencia es que el hierro en la Luna se encuentra en los estados de oxidación metálicos 0 y +2, mientras que en la Tierra el hierro se encuentra principalmente en los estados de oxidación +2 y +3.
Para cultivar plantas necesitas tener pedolito.
El suelo es una mezcla de materia orgánica, minerales, gases, líquidos y organismos que juntos sustentan la vida. El cuerpo de suelo de la Tierra, llamado pedosfera, tiene cuatro funciones importantes:
- como medio para el crecimiento de las plantas
- como medio de almacenamiento, suministro y purificación de agua
- como modificador de la atmósfera terrestre
- como hábitat de organismos
Es más o menos la misma situación que se encuentra inmediatamente después de una erupción volcánica: la lava solidificada no puede albergar vida tal como es, necesita ser erosionada y transformada para convertirse en pedolito.
Se dice en este artículo popsci que tanto el suelo lunar como el marciano son medios de plantación viables. La prueba muestra que el suelo marciano es mucho mejor que el suelo lunar. El informe de la revista lo respalda. Popsci no da una conclusión final: es posible, dicen, pero quedan muchas preguntas. El suelo parece secarse rápidamente, agregan. Por otro lado, debes recordar que eones de bombardeo de meteoritos crean un polvo ultrafino. Debe quitar el polvo, o su maceta convertirá el suelo en un bloque de concreto. (No sé qué tan grueso fue su suelo probado, si se secó tan rápido). El suelo se puede procesar para eliminar el polvo fino. Como nunca estuvo expuesto al agua, puede ver cómo reacciona con ella. Una vez que tiene lugar una reacción (si la hay), la reactividad química se neutraliza.
El artículo de la NASA establece que los 4 elementos necesarios para el crecimiento no están disponibles en el suelo, con el oxígeno unido. Se absorben naturalmente a través del agua y la atmósfera: carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno. Todos los demás elementos pueden estar presentes en el suelo.
El artículo de la BBC muestra que las caléndulas pueden prosperar con los minerales. Así que sí, eso es posible. No olvides que bajo condiciones de laboratorio en la tierra reciben los 4 elementos C, O, H, N del aire, agua y co2, de modo que los minerales en el suelo compensan lo que falta. Esto nos permite extraer agua del hielo polar, proporcionar a los humanos y las aves de corral una fuente de CO2 y tal vez todo lo que necesitamos para llevar a la Luna sea fertilizante nitrogenado para iniciar el ciclo del nitrógeno. Con un suministro adecuado de minerales puedes mantener un ciclo.
DESCARGO DE RESPONSABILIDAD: Parte de mi experiencia proviene de un intento fallido de plantar en un parche de suelo que estaba despojado o sin pavimentar. El área estuvo bajo cemento durante muchos años y demasiado inerte para cualquier plantación. Pasó algún tiempo hasta que las plantas comenzaron a echar raíces. Esto demuestra la importancia de introducir oxígeno y organismos esenciales en un suelo que siempre ha sido estéril.
Referencias
Popsci: https://www.popsci.com/article/technology/crops-grow-fake-moon-and-mars-soil
La revista: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0103138
NASA: https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=32005.0
Creo que vale la pena mencionar que incluso si pudieras usar el suelo lunar para cultivar plantas, puede que no sea una buena idea para tus lunarianos:
"El verdadero problema son los pulmones", explica. "De alguna manera, el polvo lunar se parece al polvo de sílice en la Tierra que causa silicosis, una enfermedad grave". La silicosis, que solía llamarse "enfermedad del molinillo de piedra", atrajo la atención pública generalizada por primera vez durante la Gran Depresión cuando cientos de mineros que perforaban el túnel Hawk's Nest a través de Gauley Mountain en West Virginia murieron dentro de media década de respirar polvo de cuarzo fino pateado en el aire mediante la perforación en seco, a pesar de que habían estado expuestos durante sólo unos pocos meses. "Fue uno de los mayores desastres de salud ocupacional en la historia de los Estados Unidos", dice Kerschmann. Esto no necesariamente les sucederá a los astronautas, asegura, pero es un problema del que debemos ser conscientes y protegernos.
El cuarzo, el principal causante de la silicosis, no es químicamente venenoso: "Podrías comerlo y no enfermarte", continúa. "Pero cuando el cuarzo se muele recientemente en partículas de polvo de menos de 10 micrones (en comparación, un cabello humano tiene más de 50 micrones de ancho) y se respira en los pulmones, pueden incrustarse profundamente en los diminutos sacos alveolares y conductos donde el oxígeno y el dióxido de carbono se intercambian los gases". Allí, los pulmones no pueden sacar el polvo por la mucosidad o la tos. Además, los glóbulos blancos del sistema inmunitario se suicidan cuando intentan engullir las partículas afiladas para llevárselas al torrente sanguíneo. En la forma aguda de silicosis, los pulmones pueden llenarse de proteínas de la sangre, "y es como si la víctima se asfixiara lentamente" por una afección similar a la neumonía.
Obviamente, no sabemos con certeza cómo podría suceder, pero antes de comenzar a extraer grandes cantidades de suelo lunar (o marciano), me gustaría asegurarme de que hemos determinado con certeza que el suelo no me matará. incluso si a las plantas les gusta.
Personalmente, me quedaría con la hidroponía.
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