A agricultura espacial cultiva corajosamente alimentos onde ninguém cultivou antes

As imagens de satélite monitoram as mudanças ambientais para informar as decisões agrícolas. Padrões agrícolas são claramente visíveis nesta fotografia infravermelha de cores falsas quase vertical de terras agrícolas ao sul de Cartum, no Sudão. Crédito:JSC/NASA

Gastar dinheiro na exploração do espaço sideral ou aplicá-lo para resolver problemas sérios na Terra, como mudanças climáticas e escassez de alimentos, é um debate controverso. Mas um argumento a favor da exploração espacial destaca os benefícios que, de fato, ajudam a estudar, monitorar e abordar preocupações sérias, como mudanças climáticas e produção de alimentos.
À medida que o acesso ao espaço aumenta, o potencial de benefícios terrestres diretamente ligados à exploração espacial cresce exponencialmente.

Por exemplo, a agricultura foi melhorada significativamente por meio da aplicação de avanços espaciais aos desafios terrestres. Agora é cada vez mais provável que os alimentos tenham sido produzidos com a ajuda de tecnologias baseadas no espaço, como alimentos liofilizados, ou através do uso de monitoramento de colheitas de observatórios espaciais.

Monitoramento de fazendas

O monitoramento por satélite é sem dúvida o benefício mais percebido do espaço para a agricultura. Como olhos atentos no céu, os satélites vigiam as terras agrícolas em todo o mundo dia e noite. Sensores especializados em satélites relevantes (por exemplo, Landsat da NASA, Envisat da Agência Espacial Européia e RADARSAT da Agência Espacial Canadense) monitoram vários parâmetros relevantes para a agricultura.

Sensores que monitoram a umidade do solo podem nos dizer quando e com que rapidez os solos estão secando, ajudando a direcionar uma irrigação mais eficiente em escala regional. Os satélites meteorológicos ajudam a prever secas, inundações, padrões de precipitação e surtos de doenças de plantas.

Os dados de satélite nos ajudam a prever ameaças de insegurança alimentar ou falhas nas colheitas.

Trigo anão fotografado a bordo da Estação Espacial Internacional em abril de 2002. Crédito:NASA/MSFC

Ciência vegetal

Não são apenas máquinas sem vida que habitam o espaço. Os humanos conseguiram sobreviver e cultivar plantas na órbita baixa da Terra a bordo de várias naves espaciais e estações. O espaço é o último "ambiente hostil" para a existência de vida, incluindo plantas, devido a novos estressores como radiação cósmica e falta de gravidade.

A bióloga espacial Anna-Lisa Paul descreve as plantas como sendo capazes de "alcançar sua caixa de ferramentas genéticas e refazer as ferramentas de que precisam" para se adaptar ao novo ambiente do espaço. As novas ferramentas e comportamentos expressos pelas plantas em condições de voo espacial podem ser usados para resolver os desafios enfrentados pelas culturas nas mudanças climáticas da Terra.

Pesquisadores da NASA enviaram sementes de algodão à Estação Espacial Internacional para entender como as raízes do algodão crescem na ausência de gravidade. As descobertas da pesquisa ajudarão a desenvolver variedades de plantas de algodão com um sistema radicular mais profundo para acessar e absorver a água com mais eficiência do solo em áreas propensas à seca.

Tecnologias agrícolas

Em breve, os humanos irão para a Lua e eventualmente para Marte. Enquanto estiver lá, os astronautas terão que cultivar sua própria comida.

As agências espaciais vêm trabalhando em sistemas especializados que fornecem as condições necessárias para o cultivo de plantas no espaço. Esses sistemas são recipientes que podem controlar o ambiente interno e cultivar plantas sem solo sob luzes LED. A pesquisa da NASA em sistemas de ambiente controlado para o cultivo de plantas foi fundamental no desenvolvimento do setor agrícola vertical moderno – fazendas internas que cultivam em pilhas sem solo sob a névoa roxa dos LEDs.

A bióloga espacial Anna-Lisa Paul descreve como as plantas respondem ao estresse e o que isso pode nos ensinar.

Agora, uma indústria florescente, as fazendas verticais estão produzindo enormes volumes de culturas de folhas frescas e saudáveis com uma fração da água e nutrientes que seriam usados em sistemas agrícolas baseados em terra. Fazendas verticais podem ser instaladas dentro das cidades, exatamente onde está a demanda, reduzindo assim a necessidade de transporte de longa distância.

Como as culturas são cultivadas em ambientes fechados em ambientes controlados, as fazendas verticais podem reduzir substancialmente a dependência de herbicidas e pesticidas, enquanto reciclam a água e evitam o escoamento de nutrientes.

Agricultura espacial, benefícios da Terra

Considerando as limitações de espaço, as técnicas de produção agrícola precisam ser mais eficientes em termos energéticos e requerem o mínimo de intervenção humana. As culturas também precisam ser ricas em nutrição, com a capacidade de suportar ambientes de alto estresse. Esses recursos também são desejáveis para culturas na Terra.

Os cientistas estão desenvolvendo uma cultura de batata mais eficiente em termos de recursos, onde toda a planta pode ser consumida, incluindo raízes, brotos e frutas. Essas culturas desempenharão um papel fundamental na abordagem da segurança alimentar e nutricional na Terra e no espaço.

A exploração espacial tem servido como um dos principais impulsionadores dos avanços tecnológicos. O interesse renovado no espaço só pode beneficiar a agricultura aqui na Terra, oferecendo novas oportunidades para melhorar a agricultura. Inovações que são literalmente de outro mundo podem nos fornecer ferramentas para enfrentar a produção de alimentos sob as ameaças iminentes representadas pelas mudanças climáticas globais. + Explorar mais