Una disciplina della botanica è la astrobotanica che studia le piante nelle coltivazioni spaziali. Essa si interessa della coltivazione di piante in giardini artificiali nello spazio in un ambiente controllato, pressurizzato e, soprattutto, in assenza di peso. Nel futuro gli uomini formeranno delle colonie su altri corpi celesti o su basi spaziali orbitanti. Quindi dovranno avere la possibilità di produrre cibo indipendentemente dalle risorse che potrebbero arrivare dalla Terra. Le piante dovrebbero produrre ossigeno e nutrimento sufficiente a far sopravvivere una colonia umana. Quindi servirebbe un ciclo dell’anidride carbonica simile a quello terrestre. Quindi in cui essa verrebbe metabolizzata per produrre ossigeno. Il primo ostacolo da superare è quello dell’assenza di gravità. Infatti lo stimolo gravitazionale induce la pianta a far crescere il fogliame nella parte superiore e le radici in quella inferiore.

STIMOLI ARTIFICIALI

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Per compensare la mancanza dello stimolo gravitazionale si devono sfruttare gli altri stimoli. Quindi tutti quelli che condizionano lo sviluppo spaziale della pianta cioè lo stimolo chimico e quello luminoso. E’ dimostrato che opportuni stimoli di questo genere possono compensare l’assenza di stimolo gravitazionale. Bisogna tenere conto delle condizioni particolari dell’ambiente spaziale per le piante coltivate in giardini artificiali e soprattutto della microgravità, delle radiazioni ionizzanti e dello stress ossidativo. Queste condizioni  particolari producono alterazioni dell’espressione genica. Quindi la “coltura spaziale” deve tenere conto di queste risposte alterate delle piante a condizioni diverse da quelle terrestri.     

   

SALYUT 7 E ISS http:///www.salyut.com

                                                                                                                                            I primi esperimenti di coltivazione spaziale di piante in giardini artificiali che hanno avuto successo sono quelli avvenuti sulla stazione spaziale sovietica Salyut 7 nel 1982. Poi sulla stazione spaziale russa SVET-2 alla fine degli anni ’90. Gli esperimenti sono proseguiti sulla ISS (Stazione Spaziale Internazionale). le coltivazioni più diffuse riguardano bietole, lattuga, ravanelli, cavoli, piselli. A partire dal 2012 c’è anche anche la coltivazione del girasole. Molto interessanti sono gli studi sulla coltivazione spaziale di alghe come quella dell’ alga spirulina che è molto nutriente e ricca di proteine.

Gli studi di astrobotanica sono finalizzati ad individuare quali siano le piante più adatte alla coltivazione spaziale. Quindi essi si occupano principalmente dell’analisi di colture ricche di amido come riso, grano e patate. Oppure di colture vegetali ricche di proteine come soia, fagioli, arachidi o anche di fonti di vitamine e fibre come lattuga, cavoli e fragole. molti studi sulle modalità dell’alternanza dei periodi luce buio e dei cicli circadiani cioè dell’alternanza delle ore di luce durante la giornata.

Gli studi sulle piante all’ interno di basi spaziali riguardano sia la produzione di cibo che il benessere psicofisico. Cioè quello che la visione di piante può apportare a comunità umane destinate a vivere isolate dalla Terra. Quindi si sta studiando la possibiltà di costruire biosfere modulari al cui interno si possa ricreare un ambiente simile a quello terrestre. Cioè idoneo alla coltivazione di vegetali.

CICLO DELL’ACQUA

In particolare l’acqua necessaria alla coltivazione di piante in giardini artificiali e verrebbe trasportata dalla Terra e sottoposta a tecniche di riciclo. Oppure estratta congelata dal sottosuolo di pianeti o satelliti in cui sia presente in buone quantità. Cioè come il caso di Fobos, uno dei satelliti di Marte. Infatti su questo satellite si pensa di utilizzare l’acqua del sottosuolo per mettere in pratica un “ciclo dell’acqua”. Quindi utilizzare il carbonio estratto dai minerali della superficie per mettere in pratica un “ciclo del carbonio”.E’ importante imitare il fotoperiodo “terrestre” usando luci artificiali al LED all’interno delle serre spaziali.   

http://www.serra.it MODELLO DI SERRA DA UTILIZZARE SU UN PIANETA EXTRATERRESTRE

                                                                                                                                                                                                                                                                                            Lo studio di piante in condizioni di microgravità ha permesso di valutare modelli di crescita delle piante. Soprattutto quanto sia innato e quanto sia determinato dall’ambiente. Inoltre gli studi di genetica hanno dimostrato che l’espressione fenotipica di un gene. Cioè l’effetto dell’azione di un gene sulle caratteristiche della pianta o dell’animale dipende da un’interazione tra i geni e i condizionamenti ambientali. Sulla Terra le condizioni ambientali sono simili in una determinata area geografica. Invece, nello spazio, possono essere diversissime quindi sarà molo impegnativo ricreare condizioni simili a quelle terrestri. Per quanto riguarda la gravità bisognerà cercare un pianeta che ne abbia una simile alla nostra.

GRAVITA’ http://www.gravità.it

L’attrazione gravitazionale è misurata dalla costante di Cavendish indicata con G moltiplicata per la massa del corpo e moltiplicata per la massa della Terra, il risultato viene diviso per la distanza del corpo dal centro della Terra elevata al quadrato. Un’altra soluzione sarebbe quella di costruire stazioni spaziali rotanti con la forma di anelli enormi che, con la rotazione, creino una forza centrifuga che simuli la gravità. In ogni caso la coltivazione della soia su una futura base spaziale o su un futuro pianeta colonizzato sarebbe la migliore soluzione per ottenere una elevata disponibilità di alimenti ricchi di proteine ad alto valore biologico. Con un contenuto proteico del 34% e con un ottima varietà di aminoacidi la soia potrebbe rendere superflua la carne.     

                                                                                                                                                Un ambiente controllato come quello delle future stazioni spaziali potrebbe anche rendere inutili gli antiparassitari che spesso sono utilizzati nella soia OGM e non BIO. Io consiglio sempre ai miei lettori di preferire la variante BIO e no OGM della soia perchè molto più salutari ma tutto ciò potrebbe essere normale nelle stazioni spaziali del futuro perchè la tecnologia e l’atmosfera controllata terranno lontani microrganismi nocivi rendendo inutili gli antiparassitari quindi l’alimento biologico e no OGM non sarà più una costosa eccezione sulle tavole dei futuri terrestri ma sarà una cosa assolutamente normale.

Immagino le società del futuro che vivranno nello spazio come gruppi di individui estremamente progrediti con una elevata coscienza ambientalista ed animalista che rifiuteranno ogni forma di violenza nei confronti degli animali considerati “fratelli minori” da tutelare. Quindi uccidere e sfruttare altri animali per ragioni alimentari apparirà sicuramente come un crimine perciò si tenderà ad escogitare valide soluzioni alternative che permettano di avere un’alimentazione completa e ricca utilizzando esclusivamente alimenti di origine vegetale

COSCIENZA AMBIENTALISTA ED ANIMALISTA NEL FUTURO

. Può sembrare uno scenario utopico ma, se consideriamo la storia dell’evoluzione della civiltà dovremmo notare che la coscienza ambientalista ed animalista è cresciuta nei secoli in maniera costante quindi prima o poi si arriverà al punto che gli animali saranno considerati veri e propri “fratelli minori” con diritti simili a quelli degli uomini.   

                                                                                                                                             Quindi così come oggi inorridiremmo all’idea di nutrirci di un nostro simile un giorno, nel futuro, accadrà che non accetteremo più l’idea di mangiare altri animali. Credo che le prime società a considerare sotto un altro punto di vista il rapporto uomo animale saranno le future società spaziali perchè avranno una mentalità innovativa e proiettata verso il futuro e vedranno gli abitanti della Terra come individui legati a vecchi retaggi culturali e con rapporto sbagliato con la Natura.

Il mio sogno sarebbe quello di vivere tanto a lungo da poter vedere questo mondo ideale in cui si potrà ricavare cibo in maniera incruenta. Forse non riuscirò a vedere colonie spaziali sparse per l’universo perchè ciò avverrà, credo, in un futuro molto lontano ma, colonie spaziali non troppo distanti dalla Terra abitate da individui in grado di prodursi cibo autonomamente non credo che siano troppo lontane quindi aspetto… e spero che ciò accada prima possibile.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      doc. Massimiliano Mangafà

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