Cultivo de alimentos em Marte
A primeira coisa que a astrobióloga brasileira Rebeca Gonçalves lembra de ter aprendido quando criança foi a ordem dos planetas. Seu tio, um astrofísico, também lhe ensinou tudo sobre as constelações que pontilham os céus noturnos sobre São Paulo. “Desde pequena, eu sou apaixonada pelo espaço”, disse ela.Isso a levou a uma carreira na agricultura espacial, descobrindo como cultivar alimentos em outros planetas. Ela credita o tempo que passou vivendo entre os Kambeba, uma tribo indígena na floresta amazônica da qual ela descende, por sua convicção de que é essencial fazer mais do que explorar mundos distantes. Ela quer preservar este aqui também.
“É um tema muito consciente dentro do mundo da ciência da agricultura espacial”, disse Gonçalves, observando que “cada pesquisa que produzimos deve ter benefícios diretos para a Terra”.
Esse ideal torna sua pesquisa mais recente particularmente oportuna. Ela e uma equipe do Centro de Pesquisa e Análise de Sistemas de Culturas da Universidade de Wageningen descobriram que uma técnica agrícola maia antiga chamada consórcio funciona surpreendentemente bem no terreno seco e rochoso de Marte.
Questionamentos do cultivo espacial
As descobertas deles, publicadas no mês passado na revista PLOS One, têm implicações óbvias para a possibilidade de explorar ou até colonizar aquele planeta distante. Mas entender como cultivar safras nas condições extraordinariamente adversas de outros planetas faz mais do que garantir que aqueles que os colonizam possam se alimentar. Isso ajuda aqueles aqui na Terra a continuar fazendo o mesmo à medida que o mundo esquenta.
“As pessoas não percebem muito [isso], porque parece algo distante, mas, na verdade, nossa prioridade é desenvolver isso para o benefício da Terra”, disse Gonçalves. “A Terra é linda, única, rara e frágil. E precisa da nossa ajuda.”
O consórcio, ou cultivo de diferentes plantas em proximidade para aumentar o tamanho e o valor nutricional das colheitas, requer menos terra e água do que a monocultura, ou a prática de plantar continuamente apenas uma coisa.
Embora comum entre pequenos agricultores, particularmente em toda a América Latina, África e China, o consórcio ainda é uma novidade em grande parte do mundo. Isso se deve em parte à complexidade de gerenciar tais sistemas e a preocupações em grande parte infundadas sobre perda de rendimento e suscetibilidade a pragas. Programas modernos de melhoramento de plantas também tendem a focar em espécies individuais e uma tendência geral a menos diversidade no campo.
Isso é uma oportunidade perdida, segundo Gonçalves. Evidências sugerem que o consórcio pode combater os impactos das mudanças climáticas e das práticas agrícolas insustentáveis nos rendimentos em solos degradados, que compreendem até 40% das terras agrícolas do mundo. “O potencial do consórcio é muito alto para resolver alguns dos problemas das mudanças climáticas”, disse ela.
Por isso, ela decidiu tentar implantá-lo em Marte, onde o regolito — o nome para a terra em outros mundos — não tem nutrientes nem vida biológica, muito parecido com solos altamente degradados na Terra. Trabalhando em uma estufa na universidade, os pesquisadores plantaram uma variedade de tomates, cenouras e ervilhas em uma simulação do material solto que cobre o leito rochoso do planeta, após enriquecê-lo com um pouco de nutrientes e solo.
Contraste
O que eles descobriram foi que, embora o consórcio tenha dobrado os rendimentos de tomate e levado a um crescimento mais rápido e hastes de plantas mais grossas em comparação com a monocultura, as cenouras e ervilhas cresceram melhor sozinhas. (Os pesquisadores suspeitam que a quantidade limitada de nutrientes que adicionaram ao regolito grosso é a provável causa.) Em contraste, o consórcio em solos arenosos — o controle do experimento, encontrado em muitas regiões da Terra — aumentou significativamente os rendimentos tanto dos tomates quanto das ervilhas.
Embora os resultados possam parecer mistos, o que é notável é que a equipe conseguiu cultivar qualquer coisa no regolito simulado, que é, como Gonçalves observa, essencialmente “pedra moída”.
Claro, as condições agrícolas em Marte, onde é extremamente frio e seco com muito pouco oxigênio, são muito mais extremas do que na Terra, onde as mudanças climáticas estão provocando secas crônicas e uma mudança a longo prazo para condições mais secas que esgotam ainda mais o suprimento de água.
No entanto, a terra que cobre o Planeta Vermelho apresenta semelhanças impressionantes com o solo arenoso terrestre severamente danificado pelas mudanças climáticas em regiões áridas e semiáridas ao redor do mundo, incluindo faixas da África subsaariana, norte da China e porções meridionais da América do Sul — celeiros onde a escassez de água e os padrões de chuva voláteis nos últimos anos levaram a colheitas fracassadas e rendimentos agrícolas reduzidos.
O que esse experimento demonstra, segundo os autores, é que isso pode ser uma solução inexplorada para ressuscitar terras agrícolas degradadas — enquanto também aborda o problema generalizado do uso da terra na agricultura. Estudos anteriores mostraram que, em média, o consórcio com duas culturas necessitava de 19% menos terra do que cada cultura individual cultivada isoladamente.
Colônia marciana
“Pegue uma vila na África que está sofrendo com solos degradados, e os agricultores estão sofrendo, a comunidade está sofrendo. Se conseguirmos ter a configuração que criamos para uma colônia marciana, não é muito diferente de uma pequena vila africana, porque poderíamos ter a mesma tecnologia lá”, disse Gonçalves. “As possibilidades que temos para aplicar, quase duplicando esse sistema de colônia marciana, em comunidades locais na Terra são realmente infinitas.”
Mas quão adaptáveis são soluções como essas nas partes do mundo onde são mais necessárias? A resposta curta: é complicado.
Um artigo de 2024 explorando os desafios de aplicar tecnologia desenvolvida para pesquisas espaciais no Sul Global descobriu que, ao analisar estudos de caso na Guiana, Tanzânia, Nepal e Vietnã, desigualdades de poder e a exclusão de grupos historicamente marginalizados persistiram devido a discursos, estruturas e relações decorrentes de estruturas coloniais históricas.
Isso se baseia em pesquisas anteriores que revelaram como a “revolução verde” da Índia, na qual o país adotou métodos modernos de industrialização agrícola, levou a consequências agrícolas e de saúde não intencionais para pequenos agricultores.
O trabalho de Gonçalves faz parte de um corpo de pesquisa em rápida expansão na agricultura espacial, impulsionado por bilhões de dólares em investimentos e pela atenção de governos, formuladores de políticas e do setor privado.
Há apenas dois anos, uma equipe da Universidade da Flórida publicou um artigo inovador revelando como cultivou agrião em regolito lunar coletado durante a era Apollo. Nesse mesmo ano, cientistas da Universidade Estadual de Iowa cultivaram nabos, rabanetes e alface em regolito marciano simulado, enquanto outros estudos em todo o país revisaram os desafios de implantação para experimentos de pesquisa, onde culturas como trigo foram germinadas em solo lunar e marciano simulado.
Juntos, esses estudos voltados para o espaço indicam ainda mais um aumento no momentum para um campo que aproveita nossa fixação coletiva com outros mundos, enquanto sutilmente explora soluções para uma crise terrestre tão politizada que provoca sentimentos de desconexão.
Embora o estudo de Gonçalves forneça uma visão “tentadora” de como métodos agrícolas tradicionais poderiam ser usados em Marte, pode não ser a “abordagem mais lógica” lá, disse Gene Giacomelli. Ele considera os procedimentos de cultivo sem solo, ou hidropônicos, a “única abordagem” para começar a produzir alimentos com segurança em outro planeta. Ele é o diretor fundador do Centro de Agricultura em Ambiente Controlado da Universidade do Arizona, onde passou mais de 20 anos desenvolvendo uma estufa para uso no Planeta Vermelho.
Ainda assim, Giacomelli concorda que o consórcio pode ser útil nos solos erodidos da Terra, uma ideia que também intriga Thomas Graham. Ele é professor associado da Universidade de Guelph, que estuda agricultura espacial desde 1997, e acredita que o trabalho de Gonçalves destaca “a importância dos solos de qualidade para um suprimento alimentar confiável, tanto na Terra, onde os solos estão sob considerável pressão, quanto em futuras aplicações espaciais.”
Projeto financiado pela NASA
No início de sua carreira, ele esteve envolvido em um projeto financiado pela NASA para construir uma pequena estufa na tundra do Ártico canadense, um “local análogo a Marte” conhecido por suas condições implacáveis. Enquanto estava lá, testemunhou os “horríveis problemas de insegurança alimentar” enfrentados por aqueles que vivem em algumas das comunidades remotas mais setentrionais do Canadá.
“Conseguir alimentos frescos lá é muito difícil, se é que você consegue obtê-los”, disse ele. “E é horrivelmente caro.” Isso o levou a explorar soluções tecnológicas para o desafio de cultivar safras nos ambientes mais extremos dos extremos — o espaço sideral.
“Fui sortudo por poder ajudar a explorar o espaço enquanto ajudava as pessoas a garantir que tivessem uma refeição para comer”, disse Graham. “Isso também ajuda na minha maneira de contribuir para ajudar a sociedade a se adaptar à bagunça que fizemos com as mudanças climáticas.”
Soluções como estufas desenvolvidas para colonizar outros mundos poderiam, segundo Graham, ser implantadas em áreas devastadas pela seca na Terra “no dia seguinte” após serem concebidas.
