Es posible que en los próximos años lleguen a Marte las primeras misiones tripuladas comandadas por la NASA o SpaceX . Para lograr establecerse allá, los astronautas necesitarán oxígeno, agua, comida y otros elementos. Enviarlos desde la Tierra sería poco práctico, el desafío es poder obtenerlos desde Marte. 

Esta es la primera vez que un equipo de investigadores muestra a las cianobacterias Anabaena creciendo con éxito en condiciones atmosféricas marcianas. Lo cual hace mucho más fácil el desarrollo de sistemas de soporte vital sostenibles para los futuros humanos que habiten Marte.

«Aquí mostramos que las cianobacterias pueden utilizar los gases disponibles en la atmósfera marciana, a una presión total baja, como su fuente de carbono y nitrógeno”, explicó el Dr. Cyprien Verseux, autor principal. “En estas condiciones, las cianobacterias mantuvieron su capacidad para crecer en agua que contiene sólo polvo similar al marciano e incluso podrían ser usados para alimentar a otros microbios. Esto podría ayudar a que las misiones a Marte a largo plazo sean sostenibles”.

El estudio, realizado por investigadores del Centro de Tecnología Espacial Aplicada y Microgravedad (ZARM) de la Universidad de Bremen en Alemania, fue publicado en Frontiers of Microbiology.

Cianobacterias

Aquí en la Tierra, las cianobacterias se encuentran en casi todos los hábitats del planeta. A veces, producen poderosas toxinas que pueden matar a otros organismos; sin embargo, han cumplido un rol importantísimo en la evolución de nuestro planeta.

Hace 2.400 millones de años, las cianobacterias fueron las responsables de bombear oxígeno a nuestra atmósfera, alterando drásticamente todos los ecosistemas del planeta. Hicieron que las formas de vida que necesitaban oxígeno puedan prosperar. Incluso hoy son una fuente invaluable del oxígeno que respiramos. 

La atmósfera de Marte está compuesta principalmente de dióxido de carbono (95 por ciento) y nitrógeno (3 por ciento). Con esto en mente, algunos científicos consideraron aprovechar la capacidad de las cianobacterias para producir oxígeno en ese planeta. A esto, los problemas no se hicieron esperar.

La principal dificultad es que las cianobacterias no pueden crecer directamente en la atmósfera marciana, donde la presión es solo del 1 por ciento de la que tiene la Tierra, demasiado baja para la presencia de agua líquida. Eso no es todo: la presión parcial del nitrógeno también es demasiado baja para su metabolismo.

El estudio

Para encontrar una salida a esta situación, el equipo desarrolló un biorreactor llamado Atmos (Probador de atmósfera para sistemas orgánicos con destino a Marte). El objetivo era cultivar cianobacterias en atmósferas artificiales a baja presión. 

Verseux y sus colegas seleccionaron una especie de cianobacteria fijadora de nitrógeno llamada Anabaena sp. PCC 7938. Según las pruebas preliminares, tendría más probabilidades de prosperar en dichas condiciones. 

Luego de ser probada en una variedad de situaciones, algunas simulando entornos marcianos, el equipo encontró que no solamente crecía, sino que lo hacía “vigorosamente”. Lo cual indicaba que el crecimiento de cianobacterias en el planeta rojo no tenía que depender de ingredientes terrestres.

El equipo siguió evaluando la utilidad de estas cianobacterias en condiciones marcianas. Así que, las secaron y utilizaron como sustrato para cultivar Escherichia coli. Quedó demostrado que de ellas se pueden obtener azúcares, aminoácidos y otros nutrientes para alimentar otros cultivos, además cumplirían otros fines como la producción de medicamentos.

Aunque los resultados son bastante prometedores, los autores del estudio advierten la necesidad de más estudios. «Queremos pasar de esta prueba de concepto a un sistema que pueda usarse en Marte de manera eficiente», dice Verseux. Luego de maximizar la eficiencia, es posible que Ababaena ni siquiera sea la mejor cianobacteria para esta misión.