¿Terraformar Marte usando una combinación de aerogel y microbios GM?

El esquema de aerogel subyacente parece tener algunos defectos fundamentales graves:

• El aerogel es extremadamente costoso y necesita suficiente para cubrir una parte significativa de un planeta.
• El aerogel es extremadamente frágil y fácil de pulverizar.
• Los polos están oscuros gran parte del año. Los organismos fotosintéticos no funcionarán durante el invierno, y se enfriará lo suficiente como para formar depósitos pesados ​​de CO2 que aplastarían cualquier estructura de aerogel y potencialmente matarían a cualquier organismo vivo.
• Incluso en el verano, el ángulo bajo del sol limitará la productividad y una fina capa de polvo bloqueará incluso esa luz solar.
• Elevar la temperatura del suelo hasta el punto de fusión del agua elevará la presión de vapor del agua por encima de la presión superficial de la atmósfera. La atmósfera debajo del aerogel sería vapor de agua puro, escapando por los bordes (o haciendo agujeros en el aerogel) y evitando que la atmósfera ambiental se entrometa. Las plantas no crecerán en eso.

En cuanto a los microbios que generan PFC, el flúor no está ampliamente disponible en una forma fácilmente procesable biológicamente. Tendrías que extraerlo y procesarlo y distribuirlo en fertilizante.

Una planta química real generadora de PFC, que extraiga flúor de los minerales extraídos, parece probable que sea mucho más efectiva y mucho más barata que el equivalente en los invernaderos polares de aerogel.

Los "microbios modificados genéticamente para producir perfluorocarbonos" no existen, por una buena razón.

El carbono es un bloque de construcción útil para la vida no solo porque cada átomo puede formar 4 enlaces, sino también porque los bloques de construcción se pueden desarmar y reutilizar para formar un compuesto diferente. Esa es toda la idea detrás del ciclo del carbono .

Los átomos de hidrógeno y flúor forman cada uno un enlace. Cualquiera de los dos puede usarse para "tapar" un enlace que de otro modo estaría vacío en un átomo de carbono, evitando que la molécula se extienda más en esa dirección. Debido a que el hidrógeno es mucho más pequeño que el carbono, hay mucho espacio para que las enzimas y otras sustancias químicas ataquen los enlaces CH y CC, lo que permite el reciclaje de los átomos de carbono mencionados anteriormente.

_{Átomos de hidrógeno en un esqueleto de carbono. ¿Ves los átomos de carbono negro debajo?}

Los perfluorocarbonos tienen un enlace entre un átomo de carbono y un átomo de flúor. El radio atómico del flúor es ligeramente mayor que el del carbono y el enlace CF es particularmente corto y fuerte. Cuando un compuesto orgánico contiene grandes cantidades de átomos de flúor, los átomos de flúor cubren casi perfectamente los átomos de carbono, y es difícil que cualquier químico ingrese y ataque los enlaces CF o CC. Aquí está la estructura química del politetrafluoroetileno, también conocido como PTFE, Teflón y Gore-Tex:

_{Hemos reemplazado el hidrógeno con flúor. Apenas se pueden ver los átomos de carbono negro en (C).}

Esto explica las propiedades químicas, físicas y biológicas de los polímeros fluorados . Son prácticamente químicamente inertes, por lo que se utiliza teflón para fabricar recipientes de productos químicos. Otro objeto que se desliza por su superficie no forma muchos enlaces intermoleculares, por lo que el teflón tiene tan poca fricción. No se ha demostrado que ninguna enzima u otra sustancia producida biológicamente degrade los polímeros fluorados, razón por la cual se utilizan teflón y Gore-Tex como materiales implantados. El flúor se agrega al agua potable y al dentífrico porque las bacterias carecen de enzimas para destruir el esmalte dental fluorado.

Debido a que los polímeros fluorados son tan estables, ningún organismo biológico ha desarrollado una enzima para descomponerlos. Estos compuestos son, por lo tanto, un callejón sin salida biológico; no se pueden reciclar. Además, tampoco tiene sentido que un organismo desarrolle enzimas para sintetizarlas .

No podrá modificar genéticamente un microorganismo para producir perfluorocarbonos. No hay nada ni siquiera parecido a una enzima existente que haga eso.

Dejando de lado la cuestión de si esto es deseable, creo que el mayor problema es la disponibilidad de flúor.

Si bien se estima que Marte tiene más flúor que la Tierra, rastrear eso hasta su fuente confirma que es una estimación bastante débil: se basa en inferir una correlación de flúor con litio y estimar en función de la abundancia de litio en los meteoritos.

Incluso si hay una cantidad razonable, como señala el artículo de WP, el flúor tiende a encontrarse concentrado en minerales particulares , en lugar de distribuirse de manera más uniforme como otros elementos.

El agua natural más rica en fluoruro que se encuentra en la Tierra tiene 50 mg/L de fluoruro. Supongamos que hemos tenido suerte y que todo el hielo marciano es así de rico. Una tonelada de agua contendría 50 g de flúor. Suponiendo que podemos producir 75 g de CFC ricos en flúor a partir de cada 50 g de flúor, esto sugiere que, en el mejor de los casos, cada kilo de CFC necesitaría unas trece toneladas de hielo. Una tonelada de CFC necesitaría 13.000 toneladas de hielo. Y estamos pensando en necesitar millones de toneladas de CFC...

En este punto, comienza a parecer un poco más razonable extraer fluoruro y sintetizar los CFC.