C84 | «Investigando el espacio mejoramos nuestra vida en la Tierra»

Charo Toribio: Es un experto en el cultivo de plantas en el espacio. ¿En qué aspectos ha centrado su investigación?

Gary Stutte: Mi trabajo en el Kennedy Space Center de la NASA se ha centrado en utilizar plantas para mantener viva a una persona durante un año en el espacio. Y he comprobado que las plantas son esenciales porque nos proporcionan el soporte vital: oxígeno, agua y comida. La clave está en la fotosíntesis.

Nosotros respiramos oxígeno fresco y expulsamos CO2 tóxico, bebemos agua fresca y la expulsamos como agua contaminada y comemos alimentos frescos que expulsamos como residuos. Y las plantas son capaces de transformar nuestro CO2 tóxico en oxígeno, nuestra agua contaminada en agua limpia y nuestros residuos en nutrientes con los que fabrican alimentos. Mi objetivo ha sido amplificar este mecanismo biológico natural en un ambiente controlado y sin gravedad para poder reproducirlo en el espacio. Para ello creamos una gran cámara en la que controlamos las condiciones del aire y el agua e instalamos sistemas de iluminación para activar la fotosíntesis. Con este sistema demostramos que, controlando la atmósfera, podíamos recrear un entorno tan bueno e incluso mejor que el natural para cultivar plantas.

¿A qué se refiere con recrear un entorno mejor que el natural para el cultivo?

Gracias a nuestra forma de reutilizar el aire, el agua y los nutrientes hemos redefinido los límites de la productividad de los cultivos. Por ejemplo, nuestro sistema de producción de patatas duplica el volumen que podemos obtener respecto al cultivo tradicional en el campo, en tan solo dos tercios del tiempo; nuestra producción de lechuga es un 20% más eficiente; y el rendimiento de nuestro trigo es cuatro veces superior al que se cultiva en el campo. Hemos demostrado que estas mejoras son biológicamente posibles tan solo optimizando el entorno, sin ingeniería genética. La genética puede acelerar el proceso, pero no es imprescindible.

En su empresa Synrge, el Dr. Sttute aplica sus investigaciones espaciales a los cultivos en la Tierra y colabora con empresas de todo el mundo para que tomen conciencia del potencial de las técnicas de cultivo que ha desarrollado en el espacio. Su mayor impacto pasa por trasladar a estas organizaciones la idea de que el espacio será una parte esencial del futuro de las empresas y de la supervivencia de nuestro planeta.

¿Desde cuándo se cultivan alimentos en el espacio y qué tipo de alimentos se han cultivado hasta ahora?

Desde que comenzó el programa espacial, en los años 40, se comenzaron a enviar las primeras plantas al espacio. En aquel momento se comenzaron a enviar semillas de rábano, por ejemplo, y en la primera misión del transbordador espacial se llevaron pequeños girasoles. Desde entonces se han cultivado muchísimos vegetales. Por ejemplo, yo he cultivado trigo, he colaborado en el cultivo de tomates, pimientos y lechugas y en 2015 ya logramos que un grupo de astronautas comiera las primeras lechugas cultivadas en la Estación Espacial Internacional. Por tanto, hace décadas que nos dimos cuenta de la necesidad de cultivar alimentos en el espacio para continuar explorándolo.

¿Qué aprendizajes se pueden trasladar del cultivo de plantas en el espacio para aumentar la productividad en la tierra?

• – El potencial de la luz LED. Cuando comenzamos a desarrollar nuestros sistemas controlados aplicábamos luz con fluorescentes tradicionales, pero tenían riesgos de seguridad: eran incandescentes, se podían romper y quedar flotando en el espacio tanto los vidrios como el mercurio. Investigamos alternativas y dimos con la iluminación LED, que es fría al tacto, no se rompe y se puede acercar más a la planta, ocupando menos espacio. Esta tecnología ha transformado la horticultura, permitiendo el desarrollo de la industria agrícola en espacios cerrados, algo impensable hace 15 años. Gracias a esta tecnología una hectárea de cultivo interior puede producir 100 veces más que una hectárea de campo. Además, permite crecer en vertical en espacios interiores, ya no es necesario crecer en extensión de terreno. Por tanto, los grandes edificios de las ciudades se pueden convertir en centros de producción de alimentos.
  Además, comprobamos que combinando diferentes colores de luz LED modificábamos no solo el aspecto sino la calidad nutricional de los vegetales, sin aumentar el consumo de energía, agua ni nutrientes. Por ejemplo, en 2015, en nuestros cultivos de lechugas en la Estación Espacial Internacional comprobamos que si aplicábamos solo luz led roja obteníamos lechugas verdes. Pero si añadíamos luz azul en el momento y con la intensidad adecuada además de convertir esa lechuga en roja, lográbamos aumentar de forma exponencial sus propiedades nutricionales.


• – Reutilización del agua. Aplicando tecnología a la transpiración natural de las plantas, reutilizamos un recurso tan valioso como el agua. A través de la transpiración las plantas toman agua de las raíces, extraen los nutrientes y la evaporan por las hojas. Este proceso biológico se amplifica, por ejemplo, en los invernaderos, donde las cubiertas permiten recuperar y reutilizar el agua. Y cuando cultivamos en el espacio aplicamos un proceso similar para recoger el agua, reciclarla y reutilizarla una y otra vez, reduciendo el consumo de forma exponencial. Aplicando esta técnica en unos 5 m2 –la dimensión de un cuarto de baño– podemos reutilizar y purificar el agua que bebería una persona durante toda su vida.

Viviremos en Marte, aunque ahora parezca imposible. Habrá nacimientos y muertes en Marte y estableceremos ciudades en Marte.