Oltre 100 anni di agricoltura antartica stanno aiutando gli scienziati a coltivare cibo nello Spazio

Capire come nutrire le persone nello Spazio è una componente importante di uno sviluppo più ampio, volto a dimostrare da parte dell’uomo, la fattibilità di abitabilità a lungo termine in ambienti extraterrestri. Il 12 maggio 2022, un gruppo di scienziati ha annunciato di aver coltivato con successo delle piante utilizzando il suolo lunare raccolto durante le missioni Apollo, ma non è la prima volta che gli scienziati tentano di coltivare piante in terreni che di solito non supportano la vita.
Daniella McCahey assistente professore di storia britannica presso la Texas Tech University, la sua ricerca comprende la storia della geologia e della geofisica in Antartide, le storie di genere nelle stazioni di ricerca antartiche e le storie della botanica e della vulcanologia antartiche.
Daniella McCahey storica della scienza artica, nel seguente articolo ha evidenziato che la coltivazione di piante e cibo nell’estremo sud della Terra è stata un’area di ricerca attiva per oltre 120 anni, questi sforzi hanno contribuito a approfondire la comprensione delle numerose sfide dell’agricoltura in ambienti estremi, alla fine hanno portato a una coltivazione limitata, ma di successo, di piante in Antartide. Gli scienziati soprattutto dopo gli anni Sessanta hanno iniziato a guardare esplicitamente a questa ricerca come a un trampolino di lancio per l’insediamento umano nello Spazio.

Coltivazione di piante in Antartide
I primi tentativi di coltivare piante in Antartide si concentravano principalmente sull’alimentazione degli esploratori. Reginald Koettlitz medico e botanico britannico, nel 1902 fu il primo a coltivare cibo nel suolo antartico. Raccolse terriccio dal McMurdo Sound (un’insenatura del Mare di Ross in Antartide, a nord di Victoria Land) e lo utilizzò per coltivare senape e crescione in contenitori sotto un lucernario a bordo della nave da ricerca antartica Discovery. Il raccolto fu immediatamente vantaggioso per la spedizione. Reginald Koettlitz ne produsse una quantità tale che, durante un’epidemia di scorbuto, l’intero equipaggio mangiò le verdure per aiutare a contrastare i sintomi, questo primo esperimento dimostrò che il suolo antartico poteva essere produttivo e indicò anche i vantaggi nutrizionali del cibo fresco durante le spedizioni polari.
I primi tentativi di coltivare piante direttamente nei paesaggi antartici ebbero meno successo, nel 1904, il botanico scozzese Robert Rudmose-Brown inviò alla piccola e gelida Isola Laurie i semi di 22 piante artiche tolleranti al freddo per vedere se sarebbero cresciuti. Tutti i semi non riuscirono a germogliare, elemento che Robert Rudmose-Brown attribuì sia alle condizioni ambientali sia all’assenza di un biologo che ne favorisse la crescita.
Ci sono stati molti altri tentativi di introdurre piante non autoctone nel paesaggio antartico, ma in genere non sono sopravvissute a lungo, il terreno sebbene potesse supportare una certa vita vegetale, l’ambiente rigido non era favorevole alla coltivazione delle piante.

Tecniche moderne e benefici emotivi
Negli anni ’40, molte nazioni avevano iniziato a creare stazioni di ricerca a lungo termine in Antartide. Poiché era impossibile coltivare le piante all’esterno, alcune persone che vivevano in queste stazioni si presero la responsabilità di costruire serre per fornire sia cibo sia benessere emotivo, ma ben presto si resero conto che il suolo antartico era di qualità troppo scadente per la maggior parte delle colture, a parte la senape e il crescione, e che in genere perdeva la sua fertilità dopo un anno o due.
Intorno agli anni ’60 si è iniziato a passare al metodo dell’idrocoltura senza terriccio, un sistema in cui le piante vengono coltivate con le radici immerse in acqua potenziata chimicamente e con una combinazione di luce artificiale e naturale.
Utilizzando nelle serre tecniche idroponiche, gli impianti di produzione vegetale non utilizzavano affatto l’ambiente antartico per coltivare le colture, le persone stavano creando condizioni artificiali, in Antartide nel 2015 erano attive 43 diverse strutture dove i ricercatori in più periodi avevano coltivato piante.
È stato evidenziato che se da un lato queste strutture sono state utili per gli esperimenti scientifici, dall’altro lato molti residenti antartici hanno apprezzato la possibilità di mangiare verdure fresche in inverno, considerano queste strutture un enorme vantaggio per il loro benessere psicologico: un ricercatore ha detto che sono “calde, luminose e piene di vita verde, un ambiente che manca durante l’inverno antartico”.

L’Antartide come analogo dello Spazio
L’occupazione umana permanente dell’Antartide mentre cresceva fino alla metà del XX secolo, l’umanità iniziava anche la sua spinta verso lo Spazio e, in particolare, verso la Luna. Gli scienziati che lavoravano per organizzazioni come la NASA, a partire dagli anni ’60 cominciarono a pensare all’ostile, estremo e alieno Antartide come a un comodo analogo per l’esplorazione spaziale, dove le nazioni potevano testare tecnologie e protocolli spaziali, compresa la produzione di piante, questo interesse è proseguito fino alla fine del XX secolo, ma è stato solo negli anni 2000 che lo Spazio è diventato l’obiettivo principale di alcune ricerche agricole antartiche.
La Fondazione Nazionale delle Scienze e il Centro per l’Agricoltura in Ambiente controllato dell’Università dell’Arizona nel 2004 hanno collaborato alla costruzione della South Pole Food Growth Chamber (una camera climatica idroponica automatizzata situata all’interno della stazione Amundsen-Scott in Polo Sud, produce verdure ed erbe fresche, nonché un ambiente psicologicamente piacevole per il personale della stazione).
Il progetto è stato concepito per testare l’idea dell’agricoltura in ambiente controllato, un mezzo per massimizzare la crescita delle piante riducendo al minimo l’uso delle risorse. I suoi architetti hanno detto che la struttura imitava da vicino le condizioni di una base lunare e forniva “un’analogia sulla Terra per alcuni dei problemi che si presenteranno quando la produzione alimentare sarà trasferita in abitazioni spaziali”. La struttura continua a fornire cibo supplementare alla Stazione del Polo Sud.
L’Università dell’Arizona dopo la costruzione della South Pole Food Growth Chamber, ha collaborato con la NASA per costruire un simile prototipo di serra lunare.

Coltivare piante nello Spazio
Verso la fine del XX secolo, quando si è iniziato a trascorrere più tempo nello Spazio, gli astronauti hanno iniziato a mettere in pratica gli insegnamenti tratti da un secolo di coltivazione di piante in Antartide.
Gli astronauti della NASA nel 2014 a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) hanno installato il Sistema di produzione vegetale per studiare la crescita delle piante in microgravità. L’anno successivo hanno raccolto un piccolo quantitativo di lattuga, che hanno poi mangiato con aceto balsamico. La NASA proprio come avevano sostenuto per molti anni gli scienziati antartici, ha affermato che il valore nutrizionale e psicologico dei prodotti freschi è “una soluzione alla sfida delle missioni di lunga durata nello Spazio profondo”.
La ricerca antartica svolge ancora oggi un ruolo importante per lo Spazio. La Germania nel 2018 ha lanciato un progetto in Antartide chiamato EDEN ISS, prevede lo sviluppo di sistemi e di tecnologie essenziali per la coltivazione di piante superiori, adatto per la futura distribuzione sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) e, nella prospettiva di lungo periodo, sulla Luna o addirittura su Marte. Le piante crescono nell’aria, mentre dei nebulizzatori spruzzano acqua potenziata chimicamente sulle loro radici. EDEN ISS nel primo anno, è stato in grado di produrre abbastanza verdure fresche da costituire un terzo della dieta di un equipaggio di sei persone.
La questione di come coltivare le piante, proprio come nella storia dell’Antartide, è centrale in qualsiasi discussione su possibili insediamenti umani sulla Luna o su Marte. L’uomo alla fine ha abbandonato gli sforzi per coltivare l’aspro paesaggio antartico per la produzione di cibo, per farlo si è rivolto a tecnologie e ambienti artificiali, ma dopo oltre un secolo di pratica e di utilizzo delle tecniche più moderne, il cibo coltivato in Antartide non è mai stato in grado di sostenere molte persone per molto tempo, per questo motivo, prima di inviare persone sulla Luna o su Marte, sarebbe saggio dimostrare che un insediamento può sopravvivere da solo nelle gelide pianure meridionali della Terra.

,
Avatar photo

About Pino Silvestri

Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
View all posts by Pino Silvestri →