31.08.22
Por Daniella McCahey*
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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 cultivado com sucesso plantas usando solo lunar reunido durante as missões lunares da Apollo. Mas esta não é a primeira vez que os cientistas tentam cultivar plantas em solos que normalmente não suportam a vida.
Sou uma historiadora da ciência antártica. Como cultivar plantas e alimentos nos confins do sul da Terra tem sido uma área ativa de pesquisa há mais de 120 anos. Esses esforços ajudaram a entender ainda mais os muitos desafios da agricultura em ambientes extremos e eventualmente levaram ao cultivo limitado, mas bem-sucedido, das plantas na Antártida. E, especialmente após a década de 1960, os cientistas começaram a olhar explicitamente para esta pesquisa como um trampolim para a habitação humana no espaço.
Plantas em crescimento 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 recolheu um pouco de solo da região do Estreito de McMurdo Sound e o usou para cultivar mostarda e agrião em caixas sob uma claraboia a bordo do navio da expedição. A colheita foi prontamente bem-sucedida. Koettlitz produziu o suficiente para que, durante um surto de escorbuto, toda a tripulação comesse as plantas para ajudar a evitar seus sintomas. Este experimento inicial demonstrou que o solo antártico poderia ser produtivo e também apontou para as vantagens nutricionais dos alimentos frescos durante expedições polares.
As primeiras tentativas de cultivar plantas diretamente nas paisagens antárticas não obtiveram tanto sucesso. Em 1904, o botânico escocês Robert Rudmose-Brown enviou sementes de 22 plantas árticas tolerantes a frio para a pequena e gelada Ilha Laurie para ver se elas cresceriam. Nenhuma semente conseguiu brotar, o que Rudmose-Brown atribuiu tanto às condições ambientais quanto à ausência de um biólogo para ajudar a iniciar seu crescimento.
Houve muitas outras tentativas de introduzir plantas não nativas na paisagem antártica, mas geralmente elas não sobreviveram por muito tempo. Embora o solo em si pudesse suportar alguma vida vegetal, o ambiente hostil não era favorável ao cultivo de plantas.
Técnicas modernas e benefícios emocionais
Na década de 1940, muitas nações começaram a criar estações de pesquisa de longo prazo na Antártida. Como era impossível cultivar plantas lá fora, algumas pessoas que viviam nessas estações decidiram por conta própria construir estufas e assim lhes fornecer comida e bem-estar emocional. Eles logo perceberam, porém, que o solo antártico era de péssima qualidade para a maioria das culturas além da mostarda e do agrião, e que normalmente perdia sua fertilidade após um ou dois anos. A partir da década de 1960, os pesquisadores começaram a mudar para o método, sem solo, da hidroponia, sistema no qual você cultiva plantas com suas raízes imersas em água quimicamente melhorada sob uma combinação de luz artificial e natural.
Usando técnicas hidropônicas em estufas, as instalações de produção de plantas não estavam usando o ambiente antártico para cultivar. Em vez disso, estavam criando condições artificiais.
Em 2015, havia pelo menos 43 instalações diferentes na Antártida, onde os pesquisadores haviam cultivado plantas em algum momento. Embora essas instalações tenham sido úteis para experimentos científicos, muitos residentes antárticos apreciaram poder comer vegetais frescos no inverno e consideraram que essas instalações trouxeram enormes benefícios para seu bem-estar psicológico. Como disse um pesquisador, elas são “quentes, brilhantes e cheias de vida verde – um ambiente que faz falta durante o inverno antártico”.
Antártida: uma analogia com o espaço
À medida que a ocupação humana permanente da Antártida cresceu, em meados do século 20, a humanidade também começou sua investida no espaço –especificamente na Lua. A partir da década de 1960, cientistas que trabalham para organizações como a Nasa começaram a pensar na Antártida hostil, extrema e alienígena como um lugar análogo conveniente para a exploração espacial, onde as nações podiam testar tecnologias e protocolos espaciais, incluindo a produção de plantas. Esse interesse continuou até o final do século 20, mas foi só nos anos 2000 que o espaço se tornou um objetivo principal de algumas pesquisas agrícolas antárticas.
Em 2004, a Fundação Nacional de Ciência e o Centro de Agricultura Ambiental Controlada da Universidade do Arizona colaboraram para construir a Câmara de Crescimento Alimentar do Polo Sul. O projeto foi desenvolvido para testar a ideia de agricultura ambiental controlada – um meio de maximizar o crescimento das plantas e, ao mesmo tempo, 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 algumas das questões que surgirão quando a produção de alimentos for transferida para habitações espaciais”. Essa instalação continua fornecendo à Estação do Polo Sul alimentos suplementares.
Desde a construção da Câmara de Crescimento Alimentar do Polo Sul, a Universidade do Arizona tem colaborado com a Nasa para construir um protótipo semelhante de estufa lunar.
Plantações em crescimento no espaço
À medida que as pessoas começaram a passar mais tempo no espaço, no final do século 20, os astronautas começaram a usar as lições de um século de cultivo de plantas na Antártida.
Em 2014, astronautas da Nasa instalaram o Sistema de Produção de Vegetais a bordo da Estação Espacial Internacional para estudar o crescimento das plantas em microgravidade. No ano seguinte, eles colheram uma pequena safra de alface, algumas das quais eles 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 de missões de longa duração no espaço profundo”.
A pesquisa antártica 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, enquanto borrifadores pulverizam água quimicamente melhorada em suas raízes. No primeiro ano, a EDEN ISS foi capaz de produzir vegetais frescos suficientes para compor um terço da dieta para uma tripulação de seis pessoas.
Assim como na história antártica, a questão de como cultivar plantas é central para qualquer discussão sobre possíveis assentamentos humanos na Lua ou em Marte. Cientistas abandonaram os esforços para preparar 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 a Lua ou Marte, talvez seja sábio provar primeiro que um assentamento pode sobreviver sozinho em meio às planícies congeladas do sul da Terra.
*Daniella McCahey é professora assistente de História na Texas Tech University. Sua pesquisa tenta conectar o continente, os mares e a atmosfera da Antártida a temas da história do mundo moderno. Seu projeto de livro atual estuda o desenvolvimento de programas científicos profissionais nas Ilhas Malvinas e na Dependência de Ross nas décadas de 1950 e 1960, período caracterizado pelo Ano Geofísico Internacional, pela Guerra Fria e pelo declínio do Império Britânico. Este livro examina como as decisões políticas externas britânicas e neozelandesas impactaram a maneira como a ciência foi conduzida na Antártida e as maneiras únicas em que os cientistas confiaram em adaptações comportamentais e tecnológicas para conduzir pesquisas de forma eficaz em ambientes extremos. A dra. McCahey também trabalha em vários projetos menores relacionados à história polar, incluindo a concepção da Antártida como um espaço masculino, as histórias da vulcanologia e da botânica na Antártida e a história da caça às baleias no Oceano Antártico.
**Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original em https://theconversation.com/over-100-years-of-antarctic-agriculture-is-helping-scientists-grow-food-in-space-183315
Crédito Fotos estufas e plantas: Eli Duke/Flickr, CC BY-SA
Estação 1: Daniel Leussler/Wikimedia Commons
Estação Eden ISS: DLR German Aerospace Center/Flickr