p Os preparativos já estão em andamento para as missões que levarão humanos a Marte em cerca de uma década. Mas o que as pessoas comeriam se essas missões eventualmente levassem à colonização permanente do planeta vermelho? p Uma vez (se) os humanos chegarem a Marte, um grande desafio para qualquer colônia será gerar um suprimento estável de alimentos. Os enormes custos de lançamento e reabastecimento de recursos da Terra tornarão isso impraticável.

p Os humanos em Marte precisarão se afastar da dependência total da carga enviada, e alcançar um alto nível de agricultura autossuficiente e sustentável.

p A recente descoberta de água líquida em Marte - que acrescenta novas informações à questão de saber se encontraremos vida no planeta - levanta a possibilidade de usar esses suprimentos para ajudar a cultivar alimentos.

p Mas a água é apenas uma das muitas coisas de que precisaremos se quisermos cultivar alimentos suficientes em Marte.

p Que tipo de comida?

p Trabalhos anteriores sugeriram o uso de micróbios como fonte de alimento em Marte. O uso de estufas hidropônicas e sistemas ambientais controlados, semelhante a um que está sendo testado a bordo da Estação Espacial Internacional para o cultivo, é outra opção.

p Este mês, na revista Genes, nós fornecemos uma nova perspectiva com base no uso de biologia sintética avançada para melhorar o desempenho potencial da vida vegetal em Marte.

p A biologia sintética é um campo em rápido crescimento. Ele combina princípios de engenharia, Ciência do DNA, e ciência da computação (entre muitas outras disciplinas) para transmitir funções novas e aprimoradas aos organismos vivos.

p Não só podemos ler DNA, mas também podemos projetar sistemas biológicos, teste-os, e até mesmo criar organismos inteiros. A levedura é apenas um exemplo de micróbio burro de carga industrial, cujo genoma inteiro está sendo reprojetado por um consórcio internacional.

p A tecnologia progrediu tanto que a engenharia genética de precisão e a automação agora podem ser fundidas em instalações robóticas automatizadas, conhecidas como biofoundries.

p Essas biofoundries podem testar milhões de designs de DNA em paralelo para encontrar os organismos com as qualidades que procuramos.

p Marte:semelhante à Terra, mas não a Terra

p Embora Marte seja o mais parecido com a Terra de nossos planetas vizinhos, Marte e a Terra diferem de muitas maneiras.

p A gravidade em Marte é cerca de um terço da da Terra. Marte recebe cerca de metade da luz solar que recebemos na Terra, mas níveis muito mais elevados de ultravioleta (UV) e raios cósmicos nocivos. A temperatura da superfície de Marte é de cerca de -60 ℃ e tem uma atmosfera fina feita principalmente de dióxido de carbono.

p Ao contrário do solo da Terra, que é úmido e rico em nutrientes e microorganismos que auxiliam no crescimento das plantas, Marte está coberto de regolito. Este é um material árido que contém perclorato químicos tóxicos para os humanos.

p Além disso - apesar da última descoberta de lago subterrâneo - a água em Marte existe principalmente na forma de gelo, e a baixa pressão atmosférica do planeta faz a água líquida ferver por volta de 5 ℃.

p As plantas na Terra evoluíram por centenas de milhões de anos e estão adaptadas às condições terrestres, mas eles não crescerão bem em Marte.

p Isso significa que recursos substanciais que seriam escassos e inestimáveis ​​para os humanos em Marte, como água líquida e energia, precisariam ser alocados para alcançar uma agricultura eficiente, criando artificialmente as condições ideais de crescimento das plantas.

p Adaptando plantas a Marte

p Uma alternativa mais racional é usar a biologia sintética para desenvolver plantações especificamente para Marte. Este desafio formidável pode ser enfrentado e acelerado com a construção de uma biofoundry de Marte focada em plantas.

p Tal instalação automatizada seria capaz de acelerar a engenharia de projetos biológicos e testar seu desempenho sob condições marcianas simuladas.

p Com financiamento adequado e colaboração internacional ativa, uma instalação tão avançada poderia melhorar muitas das características necessárias para fazer as safras prosperarem em Marte dentro de uma década.

p Isso inclui melhorar a fotossíntese e fotoproteção (para ajudar a proteger as plantas da luz solar e dos raios ultravioleta), bem como tolerância à seca e ao frio nas plantas, e engenharia de safras funcionais de alto rendimento. Também precisamos modificar os micróbios para desintoxicar e melhorar a qualidade do solo marciano.

p Todos esses são desafios que estão dentro da capacidade da moderna biologia sintética.

p Benefícios para a Terra

p O desenvolvimento da próxima geração de safras necessárias para sustentar os humanos em Marte também traria grandes benefícios para as pessoas na Terra.

p A crescente população global está aumentando a demanda por alimentos. Para atender a essa demanda, devemos aumentar a produtividade agrícola, mas temos que fazer isso sem impactar negativamente nosso meio ambiente.

p A melhor forma de atingir esses objetivos seria melhorar as safras já amplamente utilizadas. A criação de instalações como a proposta da Mars Biofoundry traria imensos benefícios para o tempo de resposta da pesquisa de plantas, com implicações para a segurança alimentar e proteção ambiental.

p Então, no final das contas, o principal beneficiário dos esforços para desenvolver plantações para Marte seria a Terra. p Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.