Proyecto Marte: Iniciamos los experimentos con cultivos en suelo marciano simulado

En la película Marte (The Martian) un astronauta abandonado en el planeta rojo conseguía sobrevivir, alimentándose de patatas que él mismo cultivaba. Lo hacía en interior de un invernadero construido sobre el suelo estéril de Marte, con el agua que obtenía a partir de las reacciones químicas en las que se quemaba el combustible de la nave y con los microorganismos procedentes de las heces deshidratadas de los astronautas. Más allá de la ficción, en la actualidad se investiga sobre la posibilidad real de cultivar plantas terrestres en Marte ante una hipotética colonización de nuestro planeta vecino.

En nuestro proyecto nos hemos planteado abordar esta cuestión estudiando el crecimiento de plantas sobre el suelo marciano simulado que hemos preparado a partir de escorias volcánicas y del que hemos concluido que se parece razonablemente a algunos de los suelos estudiados por los rovers y los vehículos orbitales enviados a Marte. Nos dirigen este proyecto José Manuel Palma, Carmelo Ruiz y Manuel Espinosa, investigadores de la Estación Experimental del Zaidín (CSIC). Las plantas elegidas para los ensayos son Arabidopsis thaliana, un organismo modelo en genética vegetal, y pimientos de padrón, una variedad de la especie Capsicum annuum. Arabidopsis es una planta con semillas de muy pequeño tamaño, con pocos nutrientes, cuyo crecimiento dependerá de lo que aporte el suelo. Con el pimiento valoramos la posibilidad de cultivar plantas con valor alimentario, necesarias para la supervivencia de los seres humanos en Marte.
Nuestro objetivo principal es valorar si las plantas son capaces de crecer en nuestro suelo marciano simulado. Además, queremos comprobar si mejoraríamos tanto la capacidad de germinación de nuestras semillas como el crecimiento de las mismas añadiendo soluciones nutritivas o algunos de los microorganismos que utilizamos en los experimentos de microbiología.  

Para ello vamos a comparar la capacidad de germinar de nuestras plantas y su crecimiento con un control elaborado a partir del suelo tamizado del huerto del instituto, rico tanto en nutrientes como en microorganismos. Para los experimentos con el suelo simulado previamente lavamos las rocas originales  para eliminar el máximo de materia orgánica y hemos esterilizado las macetas para eliminar todos los microorganismos sometiéndolas a dos ciclos de autoclavado de 15 minutos de duración a 121ºC.  Se han preparado dos lotes, uno para cada planta, con los siguientes tratamientos:

1. Suelo simulado regado con agua destilada.

2. Suelo simulado regado con solución nutritiva.

3. Suelo simulado inoculado con microorganismos, concretamente Pseudomonas putida y P. stutzeri, utilizados en los experimentos microbiológicos.

4. Suelo simulado inoculado con estos mismos microorganismos y regado con solución nutritiva.

En función de los experimentos anteriores, los recipientes se han regado con 150 ml de agua destilada o con la misma cantidad de solución nutritiva. Dado el pequeño tamaño de las semillas de Arabidopsis se han marcado en los cultivos con palillos las posiciones donde se han colocado las semillas. Los cultivos de Arabidopsis se han mantenido en oscuridad durante 24 horas; los de pimiento durante tres días. A partir de entonces se controla la iluminación mediante un temporizador manteniendo las plantas con luz durante 16 horas y 8 en oscuridad a lo largo del día.

Finalmente, nuestros estudiantes más jóvenes también participan en este proyecto. Las imágenes los muestran preparando las macetas y sembrando las semillas.