Què menjarà l'home a Mart després de colonitzar el planeta vermell?

Els preparatius ja estan en marxa per a missions que desembarquin humans a Mart en una dècada. Però, què menjarà la gent si aquestes missions acabessin portant a la colonització permanent del planeta vermell?

Un cop (si) els humans arriben a Mart, un repte important per a qualsevol colònia serà generar un subministrament estable de menjar. Els enormes costos de llançar i proveir recursos de la Terra el faran poc pràctic.

Els humans a Mart hauran d'allunyar-se de la dependència total de la càrrega enviada i aconseguir un alt nivell d’agricultura autosuficient i sostenible.

Llegiu-ne més: descobert: un enorme llac d’aigua líquida sota el pol sud de Mart

El recent descobriment d'aigua líquida a Mart, que afegeix informació nova a la qüestió de si trobarem vida al planeta, planteja la possibilitat d'utilitzar aquests subministraments per ajudar a cultivar aliments.

Però l’aigua és només una de les moltes coses que necessitarem si creiem prou aliments a Mart.

Quin tipus de menjar?

Els treballs previs han suggerit l’ús de microbis com a font d’aliments a Mart. Una altra opció és la utilització d’hivernacles hidropònics i sistemes ambientals controlats, similar a la que s’està provant a bord de l’Estació Espacial Internacional.

Aquest mes, a la revista Gens, oferim una nova perspectiva basada en l’ús de la biologia sintètica avançada per millorar el rendiment potencial de la vida vegetal a Mart.

La biologia sintètica és un camp de creixement ràpid. Combina els principis de l’enginyeria, la ciència de l’ADN i la informàtica (entre moltes altres disciplines) per impartir funcions noves i millorades als organismes vius.

No només podem llegir l’ADN, sinó que també podem dissenyar sistemes biològics, provar-los i, fins i tot, dissenyar organismes sencers. El llevat és només un exemple d’un microbi de vedella industrial que actualment està sent redissenyat per un consorci internacional.

La tecnologia ha progressat fins ara que ara l’enginyeria genètica de precisió i l’automatització es poden integrar en instal·lacions robotitzades automatitzades, conegudes com a biofundries.

Aquests biofundries poden provar milions de dissenys d’ADN en paral·lel per trobar els organismes amb les qualitats que estem buscant.

Mart: com la Terra, però no la Terra

Tot i que Mart és el més semblant a la Terra dels nostres planetes veïns, Mart i la Terra difereixen de moltes maneres.

Llegiu-ne més: Benvolgut diari: el sol mai no va aparèixer en la simulació de l'Arctic Mars

La gravetat a Mart és al voltant d’un terç del que a la Terra. Mart rep aproximadament la meitat de la llum solar que obtenim a la Terra, però els nivells molt més alts de raigs ultraviolats (UV) i còsmics nocius. La temperatura superficial de Mart és d’uns -60 graus centígrads i té una atmosfera prima feta principalment de diòxid de carboni.

A diferència del sòl de la Terra, humit i ric en nutrients i microorganismes que donen suport al creixement de les plantes, Mart està cobert de regolit. Aquest és un material àrid que conté productes químics perclorats que són tòxics per als humans.

A més, malgrat el darrer descobriment del llac sub-superficial, l’aigua de Mart existeix majoritàriament en forma de gel, i la baixa pressió atmosfèrica del planeta fa bullir aigua líquida al voltant dels 5 graus centígrads.

Les plantes a la Terra han evolucionat durant centenars de milions d’anys i s’adapten a les condicions terrestres, però no creixeran bé a Mart.

Això significa que els recursos substancials que serien escassos i no tenen preu per a humans a Mart, com l’aigua líquida i l’energia, haurien d’assignar-se per aconseguir una agricultura eficient creant artificialment les condicions òptimes de creixement de les plantes.

Adaptació de plantes a Mart

Una alternativa més racional és utilitzar la biologia sintètica per desenvolupar cultius específics per a Mart. Aquest formidable desafiament es pot abordar i fer un seguiment ràpid mitjançant la construcció d’un biofundri de Mars centrat en les plantes.

Aquesta instal·lació automatitzada seria capaç d’accelerar l’enginyeria de dissenys biològics i de provar el seu rendiment en condicions marcianes simulades.

Amb un finançament adequat i una col·laboració internacional activa, una instal·lació tan avançada podria millorar molts dels trets necessaris per fer que els cultius prosperessin a Mart en una dècada.

Això inclou la millora de la fotosíntesi i la fotoprotecció (per ajudar a protegir les plantes de la llum solar i els raigs UV), així com la sequera i la tolerància al fred a les plantes i l’enginyeria de cultius funcionals de gran rendiment. També hem de modificar els microbis per desintoxicar i millorar la qualitat del sòl marcià.

Aquests són tots els reptes que es troben dins de la capacitat de la biologia sintètica moderna.

Beneficis per a la Terra

El desenvolupament de la següent generació de cultius necessaris per mantenir els humans a Mart també tindria grans beneficis per a les persones a la Terra.

Llegiu-ne més: abans de colonitzar Mart, mirem els nostres problemes a la Terra

La creixent població mundial està augmentant la demanda d'aliments. Per satisfer aquesta demanda, hem d'incrementar la productivitat agrícola, però ho hem de fer sense impactar negativament el nostre entorn.

La millor manera d’aconseguir aquests objectius seria millorar els cultius que ja s’utilitzen àmpliament. La creació d’instal·lacions com la proposta de Biofoundry de Mars aportaria un immens benefici per al temps de recuperació de la investigació de plantes amb implicacions en seguretat alimentària i protecció del medi ambient.

Així, en definitiva, el principal beneficiari dels esforços per desenvolupar cultius per a Mart seria la Terra.

Aquest article va ser publicat originalment a The Conversation de Briardo Llorente. Llegiu l'article original aquí.