Sara Oliveira Santos conseguiu cultivar grão-de-bico em solo lunar

O estudo, liderado pela investigadora portuguesa, demonstrou que a leguminosa cresce em misturas com regolito lunar, desde que o solo seja enriquecido com matéria orgânica e microrganismos.

Sara Oliveira Santos, investigadora na Universidade do Texas, demonstrou, pela primeira vez, que o grão-de-bico pode crescer na Lua. Foto: University of Texas Institute for Geophysics
Sara Oliveira Santos, investigadora na Universidade do Texas, demonstrou, pela primeira vez, que o grão-de-bico pode crescer na Lua. Foto: University of Texas Institute for Geophysics

O programa espacial Artemis está prestes a arrancar. Ainda antes de 1 de abril, a NASA prevê colocar quatro astronautas na Lua. Ao longo de dez dias, a tripulação irá começar a preparar o terreno para criar as condições que assegurem uma presença humana de longa duração fora da Terra.

Há ainda um grande caminho a percorrer, mas uma pergunta elementar permanece sem resposta: como vão ser alimentados os futuros exploradores lunares?

Os objetivos do Artemis são ambiciosos. Está prevista a construção da base espacial Gateway em órbita lunar e missões tripuladas de superfície de duração prolongada.

São inúmeras as investigações atualmente em curso que procuram medir a capacidade das plantas de sobreviver nos habitats espaciais. Sara Oliveira Santos, investigadora portuguesa na Universidade do Texas, em Austin (EUA), está mais perto do que nunca de uma solução.

O grão-de-bico é usado em experiências de agricultura espacial por ser uma leguminosa altamente nutritiva e resistente ao stress ambiental. Foto: Pixabay
O grão-de-bico é usado em experiências de agricultura espacial por ser uma leguminosa altamente nutritiva e resistente ao stress ambiental. Foto: Pixabay

A sua equipa conseguiu um feito considerado importantíssimo para a produção de alimentos em missões tripuladas à Lua. Ao enriquecer o solo de regolito lunar com matéria orgânica e microrganismos, as investigadoras conseguiram, pela primeira vez, cultivar o grão-de-bico, abrindo a porta a novas possibilidades na agricultura espacial.

Realizado em colaboração com a Universidade Texas A&M e publicado na revista Scientific Reports, o estudo demonstrou que não só é possível cultivar como colher esta leguminosa em solo lunar simulado.

O trabalho ajuda a compreender os desafios de produzir alimentos na superfície lunar. Como transformar o regolito em solo? Que tipos de mecanismos naturais podem provocar esta conversão? Estas são algumas das questões que Sara Oliveira Santos, pós-doutoranda do Instituto de Geofísica da Universidade do Texas (UTIG), na Escola de Geociências Jackson, procura responder.

Simular o solo da Terra

O regolito lunar é o material que cobre a superfície da Lua. Ao contrário do solo terrestre, não contém microrganismos nem matéria orgânica, elementos vitais para o crescimento das plantas. Embora contenha nutrientes e minerais úteis para as plantas, o regolito pode também incluir metais pesados potencialmente tóxicos.

O regolito lunar é uma camada de poeira e rochas fragmentadas que cobre a superfície da Lua, formada por bilhões de anos de impactos de meteoritos e ventos solares. Com espessura entre cinco e 15 metros, é um material extremamente fino, abrasivo, afiado e eletrostático, representando um desafio para trajes espaciais e cultivo de alimentos.

Para o estudo, as investigadoras utilizaram um simulador de solo lunar produzido pela empresa Exolith Labs. Trata-se de uma mistura que reproduz a composição das amostras recolhidas pelos astronautas das missões Apollo.

O contributo das minhocas no espaço

Para criar condições mais favoráveis ao cultivo, a equipa da Universidade do Texas acrescentou vermicomposto ao simulador de solo lunar. Este material, produzido por minhocas vermelhas da Califórnia, é rico em nutrientes, contendo microbioma diversificado.

O projeto, inicialmente financiado pelas próprias investigadoras, conta agora com o apoio de uma bolsa FINESST da NASA.

O composto é produzido por minhocas que se alimentam de matéria orgânica, como restos de comida, tecidos de algodão ou produtos de higiene pessoal. Materiais que, segundo as investigadoras, podem fazer parte dos resíduos gerados em missões espaciais.

Antes da semeadura, os grãos-de-bico foram revestidos com fungos micorrízicos arbusculares. Estes microrganismos vivem em simbiose com as plantas, auxiliando-as na absorção de nutrientes, podendo reduzir a assimilação de metais pesados. Para plantar o grão-de-bico foram usadas diferentes misturas de solo lunar simulado e vermicomposto.

Os resultados mostraram que as plantas conseguiram crescer e produzir grãos comestíveis quando a mistura continha até 75% de solo lunar. Quantidades maiores de regolito causaram stress e morte precoce das plantas.

Ainda assim, as plantas inoculadas com fungos sobreviveram mais tempo do que as não tratadas, sugerindo que os microrganismos podem desempenhar um papel importante na adaptação das culturas ao ambiente da Lua.

Para o estudo, foi usada uma mistura que reproduz a composição das amostras recolhidas nas missões Apollo. Foto: Pegada de bota no solo da Lua fotografada por Edwin “Buzz” Aldrin na missão Apollo 11 a 21 de julho de 1969/NASA
Para o estudo, foi usada uma mistura que reproduz a composição das amostras recolhidas nas missões Apollo. Foto: Pegada de bota no solo da Lua fotografada por Edwin “Buzz” Aldrin na missão Apollo 11 a 21 de julho de 1969/NASA

As investigadoras verificaram também que os fungos foram capazes de colonizar e sobreviver no simulador de solo lunar, sugerindo que podem ser introduzidos apenas uma vez num sistema agrícola em ambiente lunar.

A segurança dos alimentos lunares

Sendo o cultivo e a colheita do grão-de-bico um passo determinante, o estudo, para ficar completo, carece ainda de um trabalho minucioso. É preciso garantir, antes de mais, a segurança alimentar e testar o sabor da leguminosa cultivada na Lua.

Durante as experiências, as plantas conseguiram crescer e produzir grãos em misturas que continham até 75% de solo lunar. Foto: University of Texas Institute for Geophysics
Durante as experiências, as plantas conseguiram crescer e produzir grãos em misturas que continham até 75% de solo lunar. Foto: University of Texas Institute for Geophysics

O valor nutricional das plantas espaciais precisa ser analisado com todo o rigor. Não menos importante é verificar se houve absorção de metais tóxicos. Esses pontos vão ser determinantes para viabilizar o grão-de-bico como fonte de alimento adequada aos astronautas e, quem sabe, aos futuros colonizadores da Lua e de Marte.

Referência da notícia

Jessica Atkin, Elizabeth Pierson, Terry Gentry & Sara Oliveira Santos. Bioremediation of lunar regolith simulant through mycorrhizal fungi and plant symbioses enables chickpea to seed. Scientific Report