La bassa gravità sembra avere dei benefici, inclusa un’aumentata resistenza al freddo.
Le piante non solo sono in grado di sopravvivere in una bassa gravità come quella sulla Luna, suggeriscono due nuovi studi, ma sembrano preferirla, almeno basandosi sull’unica specie che è germogliata.
Quando Chang’e 4 è atterrato sulla Luna nel gennaio 2019, ha portato con sé un carico che potrebbe determinare 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 delle piante rispetto alla semplice germinazione. 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 ora sono stati pubblicati importanti risultati dell’esperimento e suggeriscono che, nonostante gli ostacoli per stabilire colonie sulla Luna e su Marte, coltivare cibo potrebbe non essere uno di essi. 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 domanda. Dopotutto, se la radiazione solare, non filtrata da un’atmosfera, danneggiasse le piante, potremmo sempre trovare modi per colorare i tetti delle cupole su altri mondi. Modificare la forza verso il basso che foglie e steli sperimentano sarebbe più difficile.
Fortunatamente, sembra che ciò non sarà necessario. In effetti, la bassa gravità potrebbe contribuire a compensare alcune delle altre difficoltà che si incontrano al di là dell’abbraccio della Terra.
I primi risultati che confrontano le piante sulla superficie lunare con quelle sulla Terra sono stati pubblicati da un team dell’Università di Chongqing a giugno, e ora sono disponibili maggiori dettagli. Mentre Chang’e 4 faceva la sua cosa sulla Luna, gli autori hanno posto semi corrispondenti in una struttura con un terreno identico mantenuto alla stessa temperatura, umidità e pressione dell’aria.
“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, contrariamente a quanto riportato all’epoca. Sulla Terra sono germogliate alcune piante di colza, insieme ai semi di cotone.
La maggiore minaccia che il germoglio lunare ha affrontato 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.
Incredibilmente, 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 sopravvissuto al secondo giorno lunare, anche se la sua crescita si è fermata, cosa che i ricercatori attribuiscono all’esaurimento dell’ossigeno nel compartimento.
I ricercatori sospettano che la bassa gravità abbia innescato una resistenza al freddo che alcune piante polari hanno sviluppato, ma che è stata da tempo deregolamentata per piante a clima caldo come il cotone. Purtroppo, tuttavia, il germoglio di cotone sembra essere morto durante la seconda notte lunare, e durante cinque giorni lunari nessuno degli altri semi è germogliato.
Gli autori attribuiscono il fallimento delle altre tre specie vegetali a temperature che hanno superato la loro zona di comfort nei primi cinque giorni.
Oltre agli ostacoli, l’agricoltura lunare ha alcuni vantaggi potenziali. Come l’agricoltura sottomarina descritta in questo episodio del nostro podcast The Big Questions, dovrebbe essere priva di parassiti e infestanti, e quindi dei prodotti chimici utilizzati per controllarli.
Gli esperimenti sulla Stazione Spaziale Internazionale hanno dimostrato che le piante non hanno bisogno della gravità per crescere e persino produrre frutti. Tuttavia, queste piante sono generalmente state coccolate con condizioni ottimali in ogni altro modo. Il fatto che il cotone a bassa gravità sia in grado di superare il freddo è una rivelazione che potrebbe rivelarsi molto significativa.
La capacità di coltivare cibo sarà ancora più importante per le basi marziane rispetto alle loro controparti lunari. Portare cibo dalla Terra alla Luna sarà costoso, ma non così proibitivo come su Marte. Con una gravità lunare circa due volte superiore, si spera che Marte abbia un effetto simile sulle piante.
I due studi sono pubblicati su Microgravity Science and Technology e Acta Astronautica.