Agora sabemos com certeza, o regolito lunar (também conhecido como solo lunar) é capaz de cultivar vegetação. Mas as plantas cultivadas em solo lunar mais jovem são menos estressadas do que as plantas cultivadas em solo mais maduro.

Os resultados, que foram publicados em 12 de maio na revista Communications Biology, são etapas críticas para entender como futuros residentes de longo prazo da lua podem produzir seus próprios alimentos e oxigênio por meio da agricultura lunar. Esses experimentos são as primeiras tentativas de cultivar plantas em regolito lunar real, em vez de simuladores de solo.



“É realmente uma boa notícia que as plantas possam crescer nos solos lunares”, disse o coautor do estudo Robert Ferl, biólogo espacial da Universidade da Flórida, durante uma coletiva de imprensa em 11 de maio. Os desafios que as plantas experimentaram mostram que "há uma biologia muito interessante, biologia lunar, química biológica lunar, que ainda precisa ser aprendida. seria capaz de interagir com os solos muito afiados, muito antagônicos que o regolito lunar apresenta."
Conteúdo

1. A superfície lunar é estressante
2. Os locais lunares têm diferenças importantes
3. Escolha seus recursos com sabedoria

A superfície lunar é estressante

Os pesquisadores semearam o agrião (Arabidopsis thaliana ) em pequenas quantidades de regolito preservado dos locais de pouso da Apollo 11, Apollo 12 e Apollo 17, bem como em simulador de solo lunar. Arabidopsis plantas, que estão relacionadas com a mostarda, couve-flor, brócolis, couve e nabo, têm sido cultivadas em uma grande variedade de solos e ambientes, inclusive no espaço.

“É comestível, mas não é especialmente saboroso”, disse a principal autora e bióloga de plantas Anna-Lisa Paul. "Aprendemos muito que pode ser traduzido em plantas cultivadas olhando para Arabidopsis ."



Além disso, Arabidopsis as plantas são pequenas e têm um ciclo de crescimento de cerca de um mês, o que é ideal ao tentar cultivá-las em cerca de uma colher de chá de regolito lunar.

Os pesquisadores descobriram que todos os três solos lunares eram capazes de cultivar plantas, mas com alguma dificuldade. Em comparação com as amostras de controle cultivadas em solo simulador lunar, as plantas cultivadas em regolito lunar real tiveram sistemas radiculares mais atrofiados, crescimento mais lento e copas foliares menos extensas, e também exibiram respostas ao estresse como pigmentação mais profunda das folhas verdes ou roxas.

Locais lunares têm diferenças importantes

Embora todas as plantas cultivadas em solo lunar estivessem estressadas, algumas estavam mais estressadas do que outras. As plantas cultivadas no regolito Apollo 11 foram as mais estressadas, e as plantas no regolito Apollo 17 foram as menos estressadas.

Embora a Apollo 11, a Apollo 12 e a Apollo 17 tenham pousado em regiões basálticas da lua, os locais exibiram algumas diferenças importantes. O regolito no local da Apollo 11 é considerado o solo mais maduro dos três. O local foi exposto à superfície lunar por mais tempo, o que fez com que seu solo fosse intemperizado pelo vento solar, raios cósmicos e impactos de micrometeoritos. Esses processos de maturação podem alterar a química, granularidade e conteúdo de vidro do regolito. Os outros dois locais também foram "amadurecidos" por esses processos, mas em menor grau, a Apollo 17, menos ainda.



A equipe realizou análises genéticas nas plantas após 20 dias de crescimento e descobriu que as plantas cultivadas com regolito mostraram respostas ao estresse relacionadas ao sal, metais e espécies reativas de oxigênio. Esses resultados sugeriram que grande parte da dificuldade das plantas estava relacionada às diferenças químicas entre o regolito lunar e o simulador do solo lunar, como o estado de oxidação do ferro.

O ferro lunar tende a estar em um estado metálico ionizado, enquanto os solos simulantes e terrestres tendem a conter óxidos de ferro que são mais fáceis de acessar pelas plantas. O ferro ionizado resulta de interações com o vento solar, o que explica por que o solo mais maduro, o da Apollo 11, cresceu as plantas mais estressadas.

"Os simuladores são incrivelmente úteis para, digamos, fins de engenharia... Eles são maravilhosos para determinar se o seu rover vai ou não parar no solo ou não", disse o coautor Stephen Elardo, geoquímico planetário da Universidade. da Flórida. "Mas quando você chega à química que é acessada pelas plantas, eles não são realmente um para um. O diabo está nos detalhes e, no final, as plantas estão preocupadas com os detalhes."

Escolha seus recursos com sabedoria

Esses resultados mostram que o regolito lunar é capaz de suportar o crescimento de plantas, que serão um componente integral de qualquer habitat lunar de longo prazo. As plantas serão capazes de suportar funções-chave como reciclagem de água; remoção de dióxido de carbono; e oxigênio, produção de alimentos e nutrientes.

"É um experimento bem organizado e pensado para testar plantas em crescimento em regolito lunar real retornado das missões Apollo 11, 12 e 17", disse Edward Guinan, astrônomo da Universidade Villanova, na Pensilvânia, que conduziu experimentos com plantas na lua e Simuladores de solo de Marte. "Como os autores apontam, as plantas de teste estão estressadas e não crescem bem. As plantas têm características de plantas cultivadas em solos salgados ou ricos em metais. Talvez tentar diferentes plantas terrestres que se dão bem em solos pobres ou salgados possa ser um acompanhamento interessante." Guinan não esteve envolvido nesta pesquisa.



Este estudo também mostra que, embora as plantas possam ser cultivadas usando recursos lunares in situ, a origem desses recursos será importante para o sucesso do crescimento das plantas.

Independentemente de onde os futuros exploradores lunares constroem um habitat, “podemos escolher onde mineramos materiais para usar como substrato para habitats de crescimento”, disse Paul. "É de onde os materiais são extraídos que faz a diferença, não onde o habitat existe."

Kimberly M. S. Cartier é um repórter científico sênior da Eos.org. Ela tem um Ph.D. em planetas extra-solares e abrange ciência espacial, mudanças climáticas e diversidade, justiça e educação STEM.

Este artigo foi republicado de Eos sob uma licença Creative Commons. Você pode encontrar o artigo original aqui .