Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original. Descobrir como alimentar as pessoas no espaço é uma parte importante de um esforço maior para demonstrar a viabilidade da habitação humana a longo prazo de ambientes extraterrestres. Em 12 de maio de 2022, uma equipe de cientistas anunciou que havia plantas cultivadas com sucesso usando solo lunar recolhido durante as missões lunares Apollo. Mas esta não é a primeira vez que os cientistas tentam cultivar plantas em solos que normalmente não suportam a vida.
Sou um historiador da ciência antártica. Como cultivar plantas e alimentos no extremo sul da Terra tem sido uma área ativa de pesquisa por mais de 120 anos. Esses esforços ajudaram a entender melhor os muitos desafios da agricultura em ambientes extremos e, eventualmente, levaram ao cultivo de plantas limitado, mas bem-sucedido, na Antártida. E especialmente após a década de 1960, os cientistas começaram a olhar explicitamente para essa pesquisa como um trampolim para a habitação humana no espaço.
Esta pintura mostra uma sala a bordo do navio de pesquisa antártico Discovery, onde as primeiras plantas foram cultivadas usando solo da Antártida.
Hulton Archive/Stringer via Getty Images Cultivo de plantas na Antártida
Os primeiros esforços para cultivar plantas na Antártida foram focados principalmente em fornecer nutrição aos exploradores.
Em 1902, o médico e botânico britânico Reginald Koettlitz foi a primeira pessoa a cultivar alimentos em solos antárticos. Ele coletou um pouco de solo de McMurdo Sound e o usou para cultivar mostarda e agrião em caixas sob uma clarabóia a bordo do navio da expedição. A colheita foi imediatamente benéfica para a expedição. Koettlitz produziu o suficiente para que, durante um surto de escorbuto, toda a tripulação comesse as verduras para ajudar a evitar seus sintomas. Esse experimento inicial demonstrou que o solo antártico pode ser produtivo e também apontou as vantagens nutricionais dos alimentos frescos durante as expedições polares.
As primeiras tentativas de cultivar plantas diretamente nas paisagens antárticas foram menos bem-sucedidas. Em 1904, o botânico escocês Robert Rudmose-Brown enviou sementes de 22 plantas do Ártico tolerantes ao frio para a pequena e gélida Ilha Laurie para ver se cresceriam. Todas as sementes não germinaram, o que Rudmose-Brown atribuiu tanto às condições ambientais quanto à ausência de um biólogo para ajudar a inaugurar seu crescimento.
Houve muitas outras tentativas de introduzir plantas não nativas na paisagem antártica, mas geralmente elas não sobreviveram por muito tempo. Embora o próprio solo pudesse sustentar alguma vida vegetal, o ambiente hostil não era favorável ao cultivo de plantas.
A única maneira de cultivar alimentos com sucesso no ambiente frio da Antártida é dentro de uma estufa, como esta na Estação McMurdo.
Eli Duke/Flickr, CC BY-SA Técnicas modernas e benefícios emocionais
Na década de 1940, muitas nações começaram a estabelecer estações de pesquisa de longo prazo na Antártida. Como era impossível cultivar plantas do lado de fora, algumas pessoas que moravam nessas estações encarregaram-se de construir estufas para fornecer comida e bem-estar emocional. Mas eles logo perceberam que o solo antártico era de qualidade muito ruim para a maioria das culturas além da mostarda e do agrião, e normalmente perdia sua fertilidade após um ou dois anos. A partir da década de 1960, as pessoas começaram a mudar para o método sem solo de hidroponia, um sistema no qual você cultiva plantas com suas raízes imersas em água quimicamente aprimorada sob uma combinação de luz artificial e natural.
Os sistemas hidropônicos cultivam plantas sem a necessidade de solo.
Eli Duke/Flickr, CC BY-SA Ao usar técnicas hidropônicas em estufas, as instalações de produção de plantas não estavam usando o ambiente antártico para cultivar. Em vez disso, as pessoas estavam criando condições artificiais.
Em 2015, havia pelo menos 43 instalações diferentes na Antártida onde os pesquisadores cultivaram plantas em algum momento ou outro. Embora essas instalações tenham sido úteis para experimentos científicos, muitos moradores da Antártida apreciavam poder comer vegetais frescos no inverno e consideravam essas instalações enormes benefícios para seu bem-estar psicológico. Como disse um pesquisador, eles são “quentes, brilhantes e cheios de vida verde – um ambiente que se sente falta durante o inverno antártico”.
Na Estação Pólo Sul de Amundsen-Scott, os pesquisadores realizam experimentos projetados para imitar as condições de crescimento no espaço desde 2004.
Daniel Leussler/Wikimedia Commons, CC BY-SA Antártica como um análogo para o espaço
À medida que a ocupação humana permanente da Antártida crescia em meados do século 20, a humanidade também começou sua investida no espaço – e especificamente na lua. A partir da década de 1960, cientistas que trabalhavam para organizações como a NASA começaram a pensar na Antártida hostil, extrema e alienígena como um análogo conveniente para a exploração espacial, onde as nações poderiam testar tecnologias e protocolos espaciais, incluindo a produção de plantas. Esse interesse continuou até o final do século 20, mas não foi até os anos 2000 que o espaço se tornou o objetivo principal de algumas pesquisas agrícolas na Antártida.
Em 2004, a National Science Foundation e o Centro de Agricultura de Ambiente Controlado da Universidade do Arizona colaboraram para construir a Câmara de Crescimento Alimentar do Pólo Sul. O projeto foi desenvolvido para testar a ideia de agricultura de ambiente controlado – um meio de maximizar o crescimento das plantas e minimizar o uso de recursos. De acordo com seus arquitetos, a instalação imitou de perto as condições de uma base lunar e forneceu “um análogo na Terra para alguns dos problemas que surgirão quando a produção de alimentos for transferida para habitações espaciais”. Esta instalação continua a fornecer alimentos suplementares à Estação do Pólo Sul.
Desde a construção da Câmara de Crescimento Alimentar do Pólo Sul, a Universidade do Arizona colaborou com a NASA para construir uma estufa lunar protótipo semelhante.
A Estação Espacial Internacional abriga uma pequena horta que fornece pequenas quantidades de comida para a tripulação.
NASA Cultivando plantas no espaço
À medida que as pessoas começaram a passar mais tempo no espaço no final do século 20, os astronautas começaram a colocar em prática as lições de um século de cultivo de plantas na Antártida.
Em 2014, os astronautas da NASA instalaram o Sistema de Produção Vegetal a bordo da Estação Espacial Internacional para estudar o crescimento das plantas em microgravidade. No ano seguinte, eles colheram uma pequena safra de alface, parte da qual comeram com vinagre balsâmico. Assim como os cientistas da Antártida argumentaram por muitos anos, a NASA afirmou que o valor nutricional e psicológico dos produtos frescos é “uma solução para o desafio das missões de longa duração no espaço profundo”.
EDEN ISS é o mais novo experimento projetado para imitar uma instalação de produção de alimentos na Lua e pode alimentar com sucesso uma tripulação de seis pessoas.
DLR German Aerospace Center/Flickr, CC BY A pesquisa na Antártida desempenha um papel importante para o espaço até hoje. Em 2018, a Alemanha lançou um projeto na Antártida chamado EDEN ISS que se concentrou em tecnologias de cultivo de plantas e suas aplicações no espaço em um sistema semifechado. As plantas crescem no ar, à medida que os borrifadores pulverizam água quimicamente aprimorada em suas raízes. No primeiro ano, a EDEN ISS foi capaz de produzir vegetais frescos suficientes para compor um terço da dieta de uma tripulação de seis pessoas.
Assim como na história da Antártida, a questão de como cultivar plantas é central para qualquer discussão sobre possíveis assentamentos humanos na Lua ou em Marte. As pessoas acabaram abandonando os esforços para cultivar a dura paisagem antártica para a produção de alimentos e recorreram a tecnologias e ambientes artificiais para fazê-lo. Mas depois de mais de um século de prática e usando as técnicas mais modernas, os alimentos cultivados na Antártida nunca foram capazes de sustentar muitas pessoas por muito tempo. Antes de enviar pessoas para a Lua ou Marte, pode ser sensato provar primeiro que um assentamento pode sobreviver por conta própria em meio às planícies congeladas do sul da Terra.
Daniella McCahey é professora associada de história na Texas Tech University. Sua pesquisa tenta conectar o continente antártico, os mares e a atmosfera a temas da história do mundo moderno.
