Un compuesto que en la Tierra se considera contaminante podría convertirse en un aliado inesperado para construir en Marte. Un equipo internacional ha demostrado que ciertas bacterias son capaces de fabricar ladrillos más resistentes cuando se enfrentan al perclorato, una sal tóxica muy abundante en el suelo marciano. El trabajo se ha publicado en la revista científica PLOS One y acerca un poco más la idea de levantar asentamientos con materiales producidos directamente allí arriba.
La clave está en combinar biología y geología. Las bacterias consolidan el regolito en bloques sólidos y el propio tóxico marciano refuerza el resultado final. La pregunta evidente es sencilla y enorme a la vez: ¿qué significa esto en la práctica para una futura base en Marte?
Un tóxico muy marciano que aquí es contaminante
El perclorato es una sal rica en cloro que se detectó en el regolito marciano en 2008 con la sonda Phoenix y más tarde se confirmó con el rover Curiosity. Su concentración ronda entre el 0,5 y el 1 % del suelo, poco en cantidad, pero mucho en efectos.
En nuestro planeta, los percloratos se consideran contaminantes que pueden dañar a las células porque generan un estrés oxidativo intenso. Se estudian sobre todo en suelos y aguas afectados por actividades industriales y militares.
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Sin embargo, ignorarlos en los experimentos con suelos simulados hace que esos ensayos se parezcan poco al Marte real. Por eso el equipo dirigido por la microbióloga Swati Dubey decidió dar un paso más y añadir perclorato a un simulante comercial, el Mars Global Simulant 1 o MGS 1, para ver cómo afectaba tanto a las bacterias como a los ladrillos.
Ladrillos biológicos con ayuda de bacterias
El proceso que usan se conoce como biocementación. La protagonista es la bacteria Sporosarcina pasteurii, muy común en suelos terrestres y famosa por su capacidad para precipitar carbonato cálcico.
Estas bacterias consumen urea y, como resultado de su metabolismo, generan iones que reaccionan con el calcio disuelto y forman diminutos cristales de carbonato de calcio. Si esos cristales se mezclan con partículas de regolito y con goma guar, un espesante natural obtenido de las semillas de guar, actúan como pegamento y van uniendo los granos hasta formar un bloque compacto, algo muy parecido a un ladrillo.
En la Tierra, procesos de biocementación similares se están probando como alternativa de bajo consumo energético para estabilizar suelos y producir materiales de construcción con menor huella de carbono que el cemento tradicional. Diversos estudios describen esta técnica como una opción prometedora y más respetuosa con el medio ambiente frente a los métodos clásicos de mejora del terreno.
Qué aporta el perclorato a estos ladrillos marcianos
El nuevo estudio no se limita a fabricar ladrillos microbianos. Analiza qué ocurre cuando se introduce un 1 % de perclorato en la mezcla. La primera parte del resultado era esperable: el compuesto estresa a las bacterias, ralentiza su crecimiento y hace que tiendan a agruparse en pequeños racimos. El equipo describe este comportamiento como parecido a una multicelularidad, porque las células se organizan en grupos en lugar de vivir dispersas.
La parte sorprendente llega cuando se miden las propiedades de los ladrillos. Cuando se usa solo regolito simulado con agua desionizada, los bloques apenas alcanzan una resistencia a compresión de 0,17 MPa y se desmoronan con facilidad. En cambio, al añadir bacterias y goma guar se superan los 3 MPa. Y cuando a esa mezcla se incorpora además perclorato, la resistencia sube hasta unos 6,7 MPa, casi el doble que en ladrillos similares sin el tóxico.
En algunos ensayos, el equipo sumó también cloruro de níquel, un catalizador del proceso enzimático que permite a la bacteria degradar la urea con más eficacia. Esa combinación de bacterias, goma guar, níquel y perclorato dio ladrillos que soportaban más de 5 MPa, muy por encima de los bloques fabricados sin perclorato.
Las imágenes de microscopía apuntan a la explicación. El estrés por perclorato hace que la bacteria libere más matriz extracelular, una especie de gel compuesto por proteínas y otras moléculas. Esa matriz forma pequeños puentes entre las células y los cristales minerales, los llamados micropuentes, que funcionan como refuerzo adicional dentro del ladrillo.
Según resume Dubey, cuando se analiza el perclorato solo sobre la bacteria actúa como un factor de estrés, pero dentro del ladrillo y con la mezcla adecuada el perclorato acaba ayudando.
Menos carga desde la Tierra, más sostenibilidad a largo plazo
Para las futuras misiones marcianas, cada kilo de material que no se lanza desde la Tierra es combustible ahorrado y espacio libre en la nave. El coautor Shubhanshu Shukla lo resume con una idea sencilla: la prioridad es aprovechar al máximo los recursos in situ y fabricar allí los elementos básicos de una base, sin depender de toneladas de cemento fabricado en casa.
Este enfoque encaja con otras líneas de investigación que exploran bioladrillos y biocemento en la Tierra, donde la industria de la construcción es responsable de una parte importante de las emisiones globales de CO₂. Si técnicas como la biocementación llegan a ser competitivas, podrían recortar en buena medida la energía necesaria para producir materiales y, de paso, servir como banco de pruebas para tecnologías que algún día se usen en Marte.
Lo que aún falta por saber
El trabajo se ha realizado con un simulante del regolito marciano en laboratorio, a presión y gravedad terrestres. El siguiente paso será repetir los experimentos en una atmósfera rica en dióxido de carbono como la de Marte y estudiar cómo afectan otros factores, desde las bajas temperaturas hasta la radiación.
El investigador Aloke Kumar lo plantea con cautela. Recuerda que Marte es un entorno realmente extraño para la vida terrestre y que entender cómo responderán estos organismos es una de las grandes preguntas científicas pendientes.
Por ahora, el estudio demuestra que un elemento problemático del suelo marciano puede convertirse en parte de la solución si se combina con la biotecnología adecuada. No es poca cosa.
El estudio completo ha sido publicado en la revista científica PLOS One.
Foto: NASA
