Due nuovi studi suggeriscono che le piante non solo sono in grado di sopravvivere in condizioni di bassa gravità come sulla Luna, ma potrebbero addirittura preferirle, almeno stando alla sola specie che ha germogliato. Quando Chang’e 4 è atterrata sulla Luna nel gennaio 2019, ha portato con sé un carico che potrebbe dettare il futuro dell’esplorazione spaziale: semi di quattro specie vegetali che cercava di far crescere sulla superficie lunare.
La germinazione di un singolo seme di cotone ha attirato molta attenzione all’epoca, ma c’è molto di più nella crescita rispetto al semplice germogliare. Se i raccolti coltivati sulla Luna sono meno produttivi o più fragili rispetto a quelli sulla Terra, sarà un grosso problema. Sono passati più di quattro anni, ma importanti risultati sperimentali sono stati pubblicati nel 2023 e suggeriscono che, nonostante gli ostacoli nel creare colonie sulla Luna e su Marte, la coltivazione di cibo potrebbe non essere un problema. Tuttavia, è ancora molto presto.
È importante notare che Chang’e 4 non ha cercato di far crescere i semi nel suolo lunare. Altri esperimenti hanno dimostrato che è possibile, sebbene difficile. Invece, il test riguardava solo se la bassa gravità e l’alta radiazione lunare avrebbero rappresentato un problema per le piante. La gravità è la parte più importante di questa questione. Dopotutto, se la radiazione solare, non filtrata da un’atmosfera, dovesse danneggiare le piante, possiamo sempre trovare modi per schermare i tetti delle cupole su altri mondi. Modificare la forza verso il basso che foglie e steli sperimentano sarebbe più complicato. Fortunatamente, sembra che non sarà necessario. In realtà, la bassa gravità potrebbe aiutare a compensare alcuni degli altri problemi da affrontare al di fuori dell’abbraccio terrestre.
I primi risultati che confrontano le piante sulla superficie lunare con quelle sulla Terra sono stati pubblicati da un team dell’Università di Chongqing nel giugno 2023, e ora sono disponibili ulteriori dettagli. Mentre Chang’e 4 faceva il suo lavoro sulla Luna, gli autori hanno posto semi corrispondenti in una struttura con terreno identico mantenuto alla stessa temperatura, umidità e pressione atmosferica. “Abbiamo scoperto che la gravità lunare di 1/6 g accelera la germinazione dei semi”, hanno annunciato i ricercatori in uno dei documenti.
Solo uno dei semi di cotone, e nessuna delle altre piante, è germogliato sulla Luna, in contraddizione con i rapporti dell’epoca. Sulla Terra alcune piante di colza hanno germogliato, insieme ai semi di cotone. La maggiore minaccia affrontata dal germoglio lunare è stata la lunga notte, che è iniziata nove giorni terrestri dopo l’atterraggio. Le temperature all’interno del compartimento lunare sono scese a -52°C, quindi il controllo terrestre è stato raffreddato per corrispondere. Il calore non è tornato per circa 18 giorni terrestri.
Sorprendentemente, il germoglio lunare era ancora verde e in piedi quando la luce è tornata. Gli equivalenti terrestri, invece, erano morti e di colore nero-giallo. Il coraggioso germoglio lunare ha resistito anche al secondo giorno lunare, anche se la sua crescita si è interrotta, il che i ricercatori attribuiscono al fatto che il compartimento si è esaurito di ossigeno. I ricercatori sospettano che la bassa gravità abbia attivato una resistenza al freddo sviluppata da alcune piante polari, ma che è stata da tempo deregolata per piante da clima caldo come il cotone.
Purtroppo, tuttavia, il germoglio di cotone sembra essere morto durante il secondo giorno lunare, e durante oltre cinque giorni lunari nessuno degli altri semi è germogliato. Gli autori attribuiscono il fallimento delle altre tre specie vegetali nel germogliare al superamento delle temperature della loro zona di comfort nei primi cinque giorni.
Oltre agli ostacoli, l’agricoltura lunare ha alcuni vantaggi potenziali. Come l’agricoltura subacquea descritta in un episodio del podcast “The Big Questions”, dovrebbe essere esente da parassiti e infestanti, e quindi dai prodotti chimici utilizzati per controllarli. Gli esperimenti sulla Stazione Spaziale Internazionale hanno dimostrato che le piante non hanno bisogno di gravità per crescere e persino produrre frutti. Tuttavia, queste piante sono state generalmente coccolate con condizioni ottimali in ogni altro modo.
Il fatto che il cotone a bassa gravità sia in grado di resistere al freddo è una rivelazione che potrebbe rivelarsi molto significativa. La capacità di coltivare sarà ancora più importante per le basi marziane rispetto ai loro corrispettivi lunari. Portare cibo dalla Terra alla Luna sarà costoso, ma non così proibitivo come su Marte. Con circa il doppio della gravità lunare, si spera che Marte abbia un effetto simile sulle piante.
I due studi del 2023 sono pubblicati su “Microgravity Science and Technology” e “Acta Astronautica“. Una versione precedente di questo articolo è stata pubblicata nel novembre 2023.
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