Nome do Projeto
Agricultura Espacial: desafios fisiológicos para o cultivo cultivo de plantas em condições extra-terrestres.
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
03/11/2025 - 02/11/2029
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
Esse projeto integra o componente "space farming" dentro do projeto da Rede Space Farming Brazil, coordenada pela Embrapa em parceria com mis de 20 instituições nacionais e estrangeiras.
O projeto em tela se articula por meio de 3 linhas de pesquisa complementares: complementares que focam no estudo de espécies-modelo de alta relevância nutricional e agronômica, a batata-doce (Ipomoea batatas cv. BRS Anembé) e o grão-de-bico (Cicer arietinum).
A batata-doce destaca-se pelo conceito whole plant edible biomass, que permite o aproveitamento integral de raízes e folhas, além de apresentar elevada produtividade, rusticidade e conteúdo de compostos bioativos. O grão-de-bico, por sua vez, fornece proteínas de alta qualidade, fibras e micronutrientes essenciais, além da capacidade de fixação biológica de nitrogênio, contribuindo para a sustentabilidade de sistemas agrícolas fechados. Essa complementaridade nutricional posiciona ambas as culturas como candidatas prioritárias para missões de longa duração e sistemas de suporte à vida biorregenerativos (BLSS).
As linhas investigam três estresses críticos da agricultura espacial: (i) microgravidade, que compromete gravitropismo, transporte hormonal, metabolismo energético e arquitetura radicular; (ii) radiação ionizante, capaz de gerar mutações, danos metabólicos e estresse oxidativo, mas também de induzir mecanismos adaptativos sob doses moderadas; e (iii) déficit hídrico, condição inevitável em sistemas espaciais devido às restrições no uso da água.
Para enfrentar esses desafios, as pesquisas exploram estratégias complementares de mitigação e adaptação. Uma linha foca na aplicação de bioestimulantes microbianos, derivados de microalgas e cianobactérias, capazes de modular o balanço hormonal, reduzir o estresse oxidativo e favorecer o crescimento da batata-doce em microgravidade simulada. Outra linha estuda os efeitos combinados de microgravidade e radiação ionizante em plântulas de batata-doce e grão-de-bico, ampliando a compreensão sobre interações entre múltiplos estresses. Já a terceira linha investiga mutantes de grão-de-bico gerados por exposição a radiação gama, com ênfase na seleção de genótipos mais tolerantes à seca e à radiação, características essenciais tanto para missões espaciais quanto para cenários terrestres de mudanças climáticas.
Objetivo Geral
Desenvolver bases científicas, tecnológicas e biotecnológicas para viabilizar o cultivo de espécies alimentares estratégicas (batata-doce e grão-de-bico) em sistemas biorregenerativos de suporte à vida em ambientes espaciais, por meio do estudo integrado dos efeitos de microgravidade, radiação ionizante e déficit hídrico, e da aplicação de estratégias inovadoras como o uso de bioestimulantes microbianos e a seleção de mutantes adaptados, visando à segurança alimentar em missões espaciais de longa duração e à transferência de inovações para a agricultura terrestre em condições adversas.
Justificativa
Além de sua importância para a exploração espacial, os avanços gerados terão aplicações imediatas na Terra, em especial em agricultura urbana, fazendas verticais, regiões áridas e áreas afetadas pelas mudanças climáticas.
Assim, a integração dessas três linhas fortalece a posição do Brasil como protagonista em inovação agrícola espacial e terrestre, promovendo soluções estratégicas para a segurança alimentar em múltiplas escalas.
Assim, a integração dessas três linhas fortalece a posição do Brasil como protagonista em inovação agrícola espacial e terrestre, promovendo soluções estratégicas para a segurança alimentar em múltiplas escalas.
Metodologia
Do ponto de vista metodológico, as linhas compartilham abordagens de ponta: uso de máquinas de posicionamento aleatório (RPM/clinostatos) para simulação de microgravidade; exposição controlada a radiação gama em sementes e plântulas; e análises integradas em diferentes níveis — morfofisiológico, bioquímico, molecular e ômico. Destaca-se ainda a aplicação de fenotipagem 3D/4D, avaliação de gerações sucessivas (parental e F1) e integração de técnicas avançadas, como transcriptômica, proteômica e metabolômica, fornecendo uma visão abrangente das respostas
Indicadores, Metas e Resultados
Entre os resultados esperados, incluem-se: (i) a caracterização inédita das respostas de batata-doce e grão-de-bico em condições espaciais simuladas; (ii) a validação de bioestimulantes microbianos como aliados na mitigação de estresses espaciais; (iii) a seleção de mutantes mais resilientes, ampliando o potencial de space breeding; e (iv) o fortalecimento da base científica nacional para participação em programas espaciais internacionais, como o Artemis.
Equipe do Projeto
| Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
|---|---|---|---|
| EUGENIA JACIRA BOLACEL BRAGA | 5 | ||
| GUSTAVO MAIA SOUZA | 5 | ||
| HELENA CHAVES TASCA | |||
| MARIA CHRISTINA WILLE | |||
| YGOR MOTA SOCA MACHADO |