Ilustración del invernadero de contenedores que proporcionará productos frescos a los residentes de la Antártida desde enero de 2018 hasta diciembre de 2018 . La Antártida no es lugar para un tomate. Pero a partir de enero de 2018, los investigadores de la estación de investigación antártica alemana, Neumayer III, comenzarán a cultivar no solo tomates, sino también lechugas, hierbas, pimientos, pepinos, acelgas, rábanos e incluso fresas dentro de un contenedor de envío con clima controlado. Aunque han existido otros jardines interiores en la Antártida, la instalación de prueba móvil EDEN ISS será la granja interior más avanzada del continente:un experimento destinado a superar los límites de la agricultura interior, para que la tecnología pueda resistir una larga misión a Marte. .
"A algunos de mis colegas les gusta decir:'Ya no es el jardín de tu abuela'", dice Matthew Bamsey, investigador asociado de DLR, también conocido como el Centro Aeroespacial Alemán, y miembro del equipo EDEN ISS, un proyecto de múltiples socios. centrado en el desarrollo de tecnologías de cultivo de plantas para uso futuro en el espacio.
En la plataforma de hielo de Ekström, en el sector del Atlántico, el invernadero resistirá las gélidas temperaturas de la Antártida, el largo y oscuro invierno y la extremadamente baja humedad. Desde el exterior es una estructura simple, solo dos contenedores de envío de 20 pies (6 metros) colocados uno al lado del otro. Pero por dentro, es un oasis de alta tecnología capaz de producir 661 libras (300 kilogramos) de productos al año. Para darle una idea de cuánto es eso, en 2013, la persona estadounidense promedio consumió 272 libras (123 kilogramos) de frutas y verduras.
Afinar la operación del espacio es uno de los principales objetivos del proyecto.
"No queremos que un astronauta trabaje 16 horas al día en el invernadero", dice.
El experimento les permitirá calcular cuánto tiempo se necesita para cuidar el jardín. Durante el próximo año, se acercarán más a esa respuesta.
El jardín interior se basa en un sistema de cultivo sin suelo llamado aeroponía. El sistema, inventado por primera vez en la década de 1920 pero avanzado por la NASA en la década de 1990, es extremadamente eficiente en el uso del agua, ya que usa un 98 por ciento menos de agua que los jardines basados en el suelo. Las plantas crecen en bandejas sobre bastidores, con sus raíces suspendidas dentro de una cámara protegida que evita la entrada de luz. A intervalos regulares, las raíces colgantes se rocían con agua fina y una niebla rica en nutrientes. El agua que no absorben las raíces es capturada y recirculada.
El futuro invernadero de exploración que se muestra aquí (no en la Antártida) es el área donde crecen las plantas en el EDEN ISS Mobile Instalación de prueba. El invernadero tiene 135 pies cuadrados (12,5 metros cuadrados) disponibles para el cultivo. Los sensores monitorean los niveles de nutrientes y proporcionan datos a una computadora que analiza la mezcla y la ajusta de acuerdo con las plantas que se cultivan y su etapa de crecimiento. Las cámaras monitorean el crecimiento de la planta, mientras que otros sensores capturan los niveles de temperatura, humedad y dióxido de carbono, que se envían a una computadora que mantiene los niveles ideales ajustados con precisión. Los filtros de aire mantienen el ambiente libre de bacterias y hongos, mientras que una luz ultravioleta ayuda a esterilizar el aire y matar cualquier organismo que no quede atrapado en el filtro. Debido al ambiente estéril, no se requieren insecticidas ni pesticidas.
Las plantas crecen bajo luces LED que iluminan las hojas con luz azul, roja y blanca, que cuando se mezclan, bañan la habitación con un brillo de ciencia ficción rosa violeta, dice Bamsey. Las luces brillan durante 16 horas al día y luego se apagan durante ocho horas para simular la noche.
En el momento de escribir este artículo, el invernadero, que consta de dos contenedores de envío, se dirige por barco a Ciudad del Cabo, Sudáfrica, donde será transferido a otro barco con destino a la Antártida, que llegará el 24 de diciembre de 2017. Bamsey y varios de sus colegas, incluido el científico del DLR Paul Zabel, estarán allí para recibir el envío y supervisar su transporte en un vehículo con orugas aproximadamente 12 millas (20 kilómetros) a través de la plataforma de hielo. Bamsey dice que los contenedores de envío se colocarán uno al lado del otro sobre una plataforma de 8,2 pies (2,5 metros) de altura que evitará que el invernadero quede enterrado en la nieve. Un contenedor de envío, llamado Future Exploration Greenhouse, alberga las plantas y el otro, la Sección de servicio, contiene los sistemas de control que las mantienen vivas.
Como muestra este dibujo, el invernadero se dividirá en tres secciones separadas:un porche frío/esclusa de aire, un servicio sección y el invernadero real. Todos los científicos del DLR, incluido Bamsey, regresarán a casa después de siete semanas, con la excepción de Zabel, que se quedará en Neumayer III junto con otros nueve investigadores. Allí, Zabel vigilará el invernadero, que se ubicará a unos (1312 pies) a 400 metros de la estación principal. Además de asegurarse de que todos los sistemas funcionen sin problemas, podará las plantas, las cosechará cuando estén listas y tomará muestras que se enviarán a los laboratorios de investigación asociados. Tener alguna interacción con las plantas proporciona un beneficio psicológico, dice Bamsey. Y aunque es posible un sistema totalmente autónomo, es probable que los ingenieros no diseñen uno. Investigaciones anteriores han demostrado que para las personas estacionadas en áreas remotas como la Antártida, cuidar las plantas, interactuar con ellas y simplemente observarlas mejora el estado mental de una persona.
Bamsey se refirió a un estudio de Corea del Sur de 2013, realizado después de que se instalara un jardín interior en la estación King Sejong en la Antártida. Encontró que el 83 por ciento de los miembros de la tripulación de la estación encontraron que los productos frescos eran "muy útiles" o "algo útiles" para su salud mental.
Los beneficios psicológicos de tener vegetación en la Antártida se remontan a la Expedición de descubrimiento del continente de 1902, dirigida por Robert Falcon Scott, donde algunos de los miembros de la tripulación cultivaron berros y mostaza en la sala del barco bajo luz natural, dice Bamsey. En algunas de las anotaciones en el diario de los tripulantes, hablan de las plantas, la energía y el tiempo que dedicaron a cuidarlas y el impulso moral que proporcionaron.
"Algunos de los miembros de la tripulación y exploradores de esa época hablan de que este fue el primer material verde que comieron en dos años", dice Bamsey.
El invernadero tiene financiación hasta finales de 2018. Se enviarán muestras de productos a laboratorios en Europa para evaluar su valor nutricional y, si todo sale bien, los investigadores volverán para otra gélida temporada de cultivo.