El biólogo que tiene las claves para que los astronautas no mueran de hambre en Marte

En la película The Martian (dirigida por Ridley Scott y estrenada en 2015), Matt Damon es un astronauta que accidentalmente se queda solo en Marte y, mientras espera a ser rescatado, sobrevive cultivando patatas. Evidentemente, no está basada en hechos reales, porque aún nos queda mucho para que una misión tripulada llegue al planeta rojo. Sin embargo, el argumento procede de una novela homónima de Andy Weir y es perfectamente plausible porque la agricultura espacial hace tiempo que se convirtió en una de las ramas de la exploración planetaria.

Una de las personas que mejor lo sabe ha estado estos días en España, como ponente del III Congreso Inversolar 2022, un evento sobre invernaderos solares organizado en Almería por Cute Solar, programa con financiación europea. Gary Stutte, especialista en horticultura, biología espacial y fisiología vegetal, trabajó durante 20 años en el Centro Espacial Kennedy de la NASA, donde lideró varios experimentos de vuelos espaciales diseñados para cultivar plantas en microgravedad. En la actualidad dirige su propia compañía, SyNRGE, una spin-off de la agencia espacial estadounidense que se dedica, precisamente, al desarrollo de la agricultura espacial, aunque declara que en realidad su objetivo es mucho más mundano: alimentar a las personas en la Tierra.

En una entrevista concedida a Teknautas, Stutte explica todas estas cuestiones: por qué aprender a cultivar en el espacio exterior también es importante para dar de comer a los que nunca saldremos del planeta, por qué le parecen tan interesantes los invernaderos de Almería o cuándo piensa que el ser humano llegará a Marte y se pondrá a plantar auténticas patatas extraterrestres. Por su puesto, había que empezar preguntándole por The Martian. "Realmente, disfruté la película. La mayor parte de los detalles eran erróneos, pero la idea principal era correcta", afirma. Es decir, que para sobrevivir en Marte de forma prolongada será imprescindible reciclar cualquier desecho que pueda ayudar a cultivar comida.

Aunque podemos pensar que otros planetas o nuestra Luna son lugares demasiado inhóspitos para que puedan crecer los organismos vegetales que disfrutan de las condiciones terrestres, en realidad hay elementos comunes que pueden servir de base. "Marte tiene luz procedente del sol y tiene gravedad, un tercio de la que hay en la Tierra", destaca el experto. Así que la clave está en proporcionar los nutrientes necesarios, el oxígeno, el carbono y, por supuesto, en manejar con precisión elementos tan escasos como el agua. "Necesitamos estructuras, encontrar maneras de transformar los recursos y producir en unos espacios interiores", destaca.

El reto que supone cultivar en Marte pasa por "ser capaces de crear un sistema cerrado, en el que toda clase de desperdicios sean aprovechados de modo sostenible y a largo plazo", explica. Esto implica reciclar el agua y recuperar nutrientes. "Desde mi punto de vista, las plantas harán posible que los humanos sobrevivan en Marte", afirma, pero no solo por lo más evidente. En el espacio exterior serán imprescindibles varios elementos de los que gozamos en nuestro planeta: un aire respirable, agua potable y comida; además de una ración extra de agua por cuestiones de higiene. Pues bien, la respuesta a todas estas necesidades está en las plantas en mayor o menor medida, puesto que proveen de oxígeno y aprovechan los residuos y el agua no potable para producir comida.

En realidad, todo esto se viene ensayando desde los años 90. En la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés), los experimentos con plantas se remontan a hace 25 años y muchos de ellos llevan la firma de Stutte. En la ISS se ha conseguido reciclar el agua, el CO₂ y cultivar desde lechugas hasta girasoles. En otros experimentos en la Tierra pero que imitan las condiciones exteriores (ambiente controlado y recursos reciclados) incluso se han logrado hitos extraordinarios: "Los rendimientos de las patatas fueron dos veces superiores al récord mundial", comentó el experto. Por el momento, todo esto se ha logrado sin recurrir a modificar genéticamente las plantas ni a la tecnología de edición genética CRISPR, pero el experto no descarta que estas vías también puedan aportar mucho en el futuro.

Ahora, su empresa tiene dos objetivos principales. Uno es seguir realizando toda clase de experimentos novedosos y arriesgados que puedan aportar soluciones tanto a la agricultura espacial como a la terrestre. El otro es trabajar con otras compañías e instituciones para desarrollar la alta tecnología necesaria para el sector de la alimentación en forma de nuevos tipos de invernaderos u otras estructuras.

Lo que puede aportar Almería

Lo curioso es que un prominente científico de la NASA ha visitado los invernaderos del sudeste de España, acompañado por colegas de la Universidad de Almería, con ánimo de aprender. No solo se muestra impresionado por la mayor concentración de invernaderos del mundo, en torno a El Ejido, y porque le estén proporcionando alimentos a toda Europa, sino que considera muy interesante la optimización de recursos que están logrando, basándose en nuevas tecnologías de sensores y en sistemas de control automatizado.

Según destacó en su conferencia, el desafío de sobrevivir en Marte pasa por buscar soluciones que, en cierto modo, se parecen bastante a las que se están implementando aquí. Desde ese enfoque, ¿Almería puede contribuir a la exploración espacial? "Así lo creo y así lo espero", asegura. "Almería ha transformado un área que no era apta para la agricultura tradicional y ha creado una nueva economía", afirma, justo lo que se necesita en el espacio.

Sin embargo, las infraestructuras concretas que se desarrollarán en Marte se van a parecer muy poco al "mar de plástico" del Poniente Almeriense, sencillamente, porque carecer de atmósfera lo cambia todo y será necesario adaptarse a las condiciones y utilizar otras tecnologías. Por ejemplo, una de las líneas de investigación en este campo se basa en "cambiar la bioquímica de las plantas a través de la luz", destacó en su ponencia. Jugando con las diferentes alternativas que ofrecen las luces LED, los científicos ya han logrado aumentar la concentración de nutrientes o modificar los compuestos antioxidantes de los cultivos.

Además, hay que considerar que es posible que el ser humano ubicado en otros planetas tenga necesidades ligeramente distintas. "En el espacio vamos a estar bombardeados por la radiación", señaló Stutte. En ese sentido, el cultivo de frutas y verduras frescas puede ser clave, según algunos estudios, para mantener una buena salud y proteger a los futuros astronautas frente a un ambiente extraño y hostil para el ser humano. Es posible que se abran paso nuevas formas de cultivar comida para nuevas utilidades.

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En cualquier caso, "iremos a Marte y esto va a suponer un punto de inflexión en nuestra evolución como especie", afirmó en la conferencia de Almería. Una de las grandes preguntas es cuándo. Según el exinvestigador de la NASA, el momento de poner un pie en Marte está muy próximo. En su opinión, el primer astronauta que lo logrará ya ha nacido. "Creo que en 30 años estaremos en Marte y que habrá plantas, pero no sé cómo serán", declara. En ese sentido, considera que los organismos vegetales serán un compañero inseparable de nuestras nuevas aventuras cósmicas. "La agencia espacial de China ya logró recientemente hacer crecer semillas en la cara oculta de la Luna. Es un primer paso para hacer que ver que esto es posible y, a partir de ahí, lo que vamos a hacer es mejorar el proceso", afirma.

Por qué se aplicará en la Tierra

No obstante, está convencido de que cualquier avance tendrá aplicación en la Tierra. "El cambio climático está haciendo que los veranos y los inviernos sean cada vez más duros y que se alteren las lluvias. ¿Qué significa esto? Que la producción agrícola va a cambiar y que vamos a tratar de controlar el crecimiento de las plantas en cualquier parte del mundo. Los invernaderos de la costa española se van a exportar a Europa", afirma. Los productos agrícolas del futuro pueden proceder de campos lejanos, pero también del "centro de Londres", vaticina. De hecho, la agricultura, tal y como la conocemos hoy en día en la Tierra, tampoco es sostenible. "Usamos un 50% más de nuestro peso corporal para fertilizar la comida que necesitamos durante un año y este fertilizante se acaba yendo fuera del sistema, hay que recuperarlo", comentó en su intervención.

Además, al margen de las modificaciones que tienen que ver con el clima, la humanidad se enfrentará en las próximas décadas al reto de tener cada vez menos recursos para alimentar a unos 3.000 millones más de personas. Crear las condiciones para darles de comer, a través de la tecnología y la innovación, resulta imprescindible, según explica. Por eso apuesta por probar que los nuevos métodos son útiles en el espacio y desplegarlos también en nuestro planeta.