Em nossa obsessão com a terraformação de Marte, descobrimos duas bactérias: uma cria cimento, a outra o protege

Marte se tornou uma obsessão. Missões como as lideradas pela SpaceX comprovam isso, e a verdade é que ir até lá é a parte "fácil". O realmente difícil é terraformar o planeta para poder realizar missões de longa duração em solo. No filme "Perdido em Marte", vimos como um astronauta sobreviveu no planeta comendo batatas cultivadas no solo e, embora pareça ficção científica, já estamos progredindo nessa área. Mas também precisamos construir, e a melhor coisa a se fazer é usar a poeira marciana para criar tijolos.

Como? Com ​​a ajuda de duas bactérias.

Biofundação

Tanto a Lua quanto Marte são cobertos por poeira. Esse manto é composto por uma série de elementos que podemos usar a nosso favor para criar materiais de construção. É muito mais fácil descobrir como transformar esses materiais em algo útil do que transportar quilos e quilos de materiais da Terra, e um estudo publicado na Frontiers in Microbiology aborda esse problema.

Nele, pesquisadores do Departamento de Química, Materiais e Engenharia Química "Giulio Natta" do Politecnico di Milano descrevem o processo de transformação do regolito marciano num material semelhante ao concreto por meio de um processo chamado biocimentação, e a proposta é usar uma dupla de bactérias capazes de realizar essa transformação.

Bactérias "pedreiras"

Os protagonistas são a Sporosarcina pasteurii e a Choococcidiopsis, e o processo-chave da tecnologia é a "Precipitação de Carbonato de Cálcio Induzida por Microorganismos": um processo pelo qual microorganismos geram carbonato de cálcio à temperatura ambiente. No caso da Sporosarcina pasteurii, o processo baseia-se na ureólise.

Assim, a bactéria produz a enzima urease, que hidrolisa a ureia em amônia e ácido carbônico. Quando liberado, o ácido carbônico eleva o pH do ambiente, enquanto se dissocia em íons carbonato. Ao se combinarem com os íons de cálcio presentes no meio, precipitam-se como cristais de carbonato de cálcio nas paredes celulares das bactérias e nas partículas do solo.

Uma explicação técnica e confusa seria dizer que geram um resíduo que atua como um cimento natural, unindo as partículas do regolito marciano e transformando a poeira naturalmente solta em um material compacto com resistência à compressão semelhante à de algumas misturas de concreto.

BIOMEX

Por outro lado, temos a Choococcidiopsis. É um dos organismos mais resistentes que conhecemos – como os tardígrados simpáticos. Eles conseguem sobreviver em condições que simulam o ambiente marciano e, de fato, há alguns anos, a missão BIOMEX da Agência Espacial Europeia mostrou que cepas dessa bactéria, expostas sem qualquer proteção por 18 meses tanto ao vácuo espacial quanto à radiação solar, permaneceram intactas. Uma vez reidratadas, retomaram suas atividades metabólicas.

Isso é importante porque já "testamos" a Choococcidiopsis no espaço, e seu papel nessa história não se deve à sua capacidade de transformar regolito em concreto, como faz a outra bactéria, mas sim à sua extrema resistência. O que os pesquisadores propõem é uma associação entre as duas bactérias.

Por meio da fotossíntese, a Choococcidiopsis libera oxigênio que cria um microambiente favorável para a Sporosarcina pasteurii realizar seu trabalho, enquanto, por sua vez, proporciona condições favoráveis ​​à sobrevivência de sua companheira no ambiente hostil de Marte.

Arsenal defensivo

Ou seja, enquanto uma funciona, a outra fornece alimento e defesa. O arsenal defensivo da Choococcidiopsis é impressionante, como se fosse a blindagem de um tanque de última geração, possui três linhas de defesa:

• A primeira é composta por substâncias poliméricas extracelulares que formam uma camada espessa que filtra quase 70% da radiação UVA, quase 70% da radiação UVM e quase 90% da radiação UVC.
• A segunda linha consiste em antioxidantes que se ligam à membrana externa para atuarem como fotoprotetores, neutralizando as espécies reativas de oxigênio geradas pela radiação.
• E a terceira defesa inclui filtros UV. Para piorar a situação, a Choococcidiopsis pode autorreparar seu DNA caso seja danificado pela radiação.

Além da construção, ela é resistente e resiliente, mas antes de lançar cápsulas e bactérias em Marte, a própria equipe detalha que é preciso ir passo a passo. Embora diferentes agências queiram construir o primeiro habitat humano em Marte até a década de 2040, o problema não é apenas a construção no planeta: é preciso garantir como esses pioneiros retornarão.

Existem muitos projetos em andamento para aprender a construir e cultivar em Marte, imitando as características do planeta

No momento, estão demonstrando que o material marciano pode ser convertido em material de construção, mas ainda há um longo caminho a percorrer, como replicar as condições marcianas na Terra para otimizar esses processos de construção. Descobertas como a dessas bactérias trabalhando juntas podem levar não apenas a novidades em termos de construção, mas também a usos potenciais das capacidades de algumas delas para produzir oxigênio em Marte ou até mesmo usar os subprodutos que descartam como elemento de culturas no espaço.

Amônia, por exemplo, que poderia ser usada como fertilizante para plantações.

Imagens | T. Darienko, Interstellar Lab