Des scientifiques font pousser des plantes dans le sol depuis la Lune :

T :es astronautes d’Apollo ont dû faire face à de nombreux défis pendant leur séjour sur la lune, mais avoir suffisamment à manger n’en faisait pas partie. Les équipages les plus longs passés à la surface ont été les trois jours enregistrés par Apollo 17 en 1972, et même dans le minuscule module lunaire des astronautes, il y avait assez de place pour les provisions emballées sous film rétractable dont ils auraient besoin pour un si bref voyage de camping. La prochaine fois, cependant, les choses seront différentes.

Dans le cadre du programme Artemis de la NASA, qui vise à renvoyer les astronautes américains sur la Lune après une interruption d’un demi-siècle, les équipages ne viendront pas seulement pour visiter, mais pour rester, établissant une présence à long terme dans des bases lunaires permanentes. Cela signifie ne pas transporter toute la nourriture des équipages, mais en cultiver au moins une partie sur place – en utilisant le régolithe de la lune, ou le sol, lui-même comme milieu de croissance à l’intérieur des serres lunaires.

La question, cependant, est de savoir si le sol sec, pointu, vitreux, baigné pendant des époques par le rayonnement cosmique et le vent solaire, peut soutenir la croissance des plantes comme le sol riche et limoneux de la Terre. La réponse, selon une nouvelle étude publiée dans : Biologie des communications, est peut-être. Pour la première fois, des chercheurs ont tenté de faire pousser des plantes dans un sol lunaire ramené par les équipages d’Apollo. Et il s’avère que le succès dépend de l’endroit exact où vous plantez sur la lune.

Le concept d’agriculture extraterrestre a été largement popularisé dans le livre d’Andy Weir : Le Martien:dans lequel un astronaute abandonné fait pousser des pommes de terre dans le sol martien, en utilisant des déchets humains comme engrais – mais Weir n’est en aucun cas la première personne à avoir eu l’idée de labourer un sol extraterrestre.

“Ce concept de culture de cultures et d’autres plantes dans le sol ou le régolithe de la lune ou de Mars existe depuis plus longtemps que je ne suis en vie, donc ce n’est pas un nouveau concept”, a-t-il déclaré à TIME. Peut-être pas, mais jusqu’à présent, l’idée n’avait jamais été tentée.

La nouvelle recherche, menée par une équipe de deux horticulteurs et d’un géologue de l’Université de Floride, a mis du temps à se préparer. Les scientifiques ont demandé à la NASA à trois reprises au cours des 11 dernières années de petits échantillons de sol ramenés par certaines ou toutes les six missions d’atterrissage d’Apollo. Ils ont été refusés deux fois. Ce n’est qu’à la troisième fois, il y a environ 18 mois, que l’agence spatiale a finalement accepté.

“Avec la NASA se préparant à retourner sur la lune pour des excursions plus longues, il est devenu beaucoup plus pertinent que nous comprenions comment les ressources qui sont in situ sur la lune peuvent être utilisées pour une exploration plus approfondie”, a déclaré l’horticulteur et auteur principal de l’article Anna- Lisa Paul, lors d’une conférence de presse le 11 mai annonçant la publication des résultats.

Pourtant, l’agence spatiale n’a pas retourné une grande partie de son sol. Au total, la NASA a accepté de prêter aux chercheurs seulement 12 g (0,42 oz) de sol, recueillis par les équipages d’Apollos 11, 12 et 17. Les six missions d’atterrissage d’Apollo ont rapporté un total de seulement 382 kg (842 lb .) de roches et de sols lunaires – ce qui semble beaucoup mais rend en fait le matériau extrêmement rare. “Ces échantillons sont de précieux trésors naturels”, a déclaré Paul.

Leur petit échantillon a fait une récolte décidément modeste. Les chercheurs ont fait leur plantation dans des plaques en plastique avec des puits de la taille d’un dé à coudre qui sont plus couramment utilisés pour faire pousser des cultures cellulaires. Chaque puits a obtenu un gramme de sol – ou environ une cuillère à café – avec quatre puits chacun pour chacune des trois missions Apollo. Quatre derniers puits ont été remplis d’un sol lunaire simulé composé principalement de fines cendres volcaniques terrestres, à utiliser comme témoin. La plante que les chercheurs ont choisie était le cresson de Thale (Arabidopsis thaliana:), sélectionnée à la fois pour sa rusticité et parce que son génome a été entièrement séquencé.

“Nous en savons énormément sur cette plante, de chaque nucléotide de son génome aux gènes qui sont exprimés dans différentes conditions nutritives”, a déclaré l’horticulteur et co-auteur Rob Ferl lors de la conférence de presse. “Il y a donc une énorme base de données.” Cette connaissance de base permettrait de déterminer exactement ce qui permettait à la plante de prospérer – ou l’empêchait de le faire – au milieu du sol lunaire.

Une fois les graines semées, les plantes ont été irriguées et placées dans des boîtes de terrarium claires et ventilées sous des lampes de croissance. En 48 à 60 heures, toutes les graines de tous les mini-pots ont commencé à germer, mais avec des résultats très différents selon le sol utilisé.

De loin, les meilleurs résultats ont été obtenus dans le sol volcanique terrestre, les plantes poussant rapidement et poussant des feuilles larges et saines. Les graines cultivées dans le sol lunaire étaient une affaire très différente. Bien que toutes aient germé et que tous les systèmes racinaires aient poussé pour remplir leurs minuscules puits, dans l’ensemble, les plantes étaient plus petites et ont poussé plus lentement que les plantes témoins. De nombreuses feuilles présentaient également une décoloration noire et rouge indiquant un stress métabolique et une mauvaise santé générale.

En général, ce sont les plantes d’Apollo 11 qui ont le plus mal poussé, suivies d’Apollo 12 et enfin d’Apollo 17, qui, toutes proportions gardées, ont produit une récolte exceptionnelle de Arabidopsis thaliana. La raison, ont conclu les chercheurs, est liée à l’âge du sol. Plus le régolithe lunaire est ancien – ou plus mature –, plus il a été exposé longtemps à l’énergie cosmique et au vent solaire, et plus le bombardement de micrométéorites qui produit les éclats vitreux dans le sol est important.

Le site Sea of ​​Tranquility d’Apollo 11 est géologiquement plus ancien que le sol Ocean of Storms d’Apollo 12, qui a connu des coulées de lave plus récentes que Tranquility. Et les deux sont plus matures que le site Taurus-Littrow d’Apollo 17, une région montagneuse dont la surface a été façonnée par des bombardements de météorites et d’astéroïdes plus récemment dans les temps géologiques.

“Ce que nous avons découvert, c’est que les régolithes plus matures étaient en effet plus toxiques pour les plantes, ou du moins présentaient une réponse plus toxique”, a déclaré Paul.

Les études génétiques des plantes ont prouvé ce point plus loin. Plus de 1 000 gènes dans : Arabidopsis thaliana: peut être activé pour aider la plante à réagir au stress. Dans les échantillons d’Apollo 11, 465 de ces gènes ont répondu aux défis posés par le sol extraterrestre. Pour Apollos 12 et 17, les nombres étaient respectivement de 235 et 113. En d’autres termes, l’ADN de l’arabette a dû lutter plus fort pour s’adapter au sol étranger recueilli lors de la mission Apollo 11. C’est une mauvaise nouvelle pour l’agriculture future dans la mer de la tranquillité, l’océan des tempêtes et même Taurus-Littrow, mais potentiellement une bonne nouvelle pour les futurs équipages lunaires en général.

“Ce que nous pourrions simplement faire en l’absence d’autres facteurs contraignants, c’est atterrir et établir un habitat sur une surface lunaire nettement plus jeune que les sites Apollo 11, 12 et 17”, a déclaré le géologue et co-auteur Stephen Elardo. Les sites couverts par des coulées de lave immatures seraient particulièrement prometteurs, dit Elardo. “Si vous regardez les zones de coulées de lave ici sur Terre – regardez Hawaï par exemple, regardez l’Islande – ces zones sont assez vertes.”

Cela signifie-t-il donc un avenir dans lequel les astronautes pourront effectivement vivre de la terre lunaire ? Weir, pour sa part, le pense. “Si vous parlez d’un avenir futur où vous avez de vrais colons lunaires, alors je dirais oui, car l’expédition de nourriture là-bas est d’un coût prohibitif”, dit-il.

L’agriculture lunaire, bien sûr, doit attendre les atterrissages lunaires, et avec le programme Artemis loin d’être prêt à atteindre son objectif initial d’avoir des bottes sur la lune d’ici 2024, le plus que la NASA puisse promettre est que les missions voleront au cours de cette décennie. Chaque fois que cette promesse est tenue, la nouvelle étude rapproche les futurs explorateurs de la possibilité non seulement de visiter la lune, mais de l’appeler chez eux.

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Écrire à: Jeffrey Kluger à jeffrey.kluger@time.com.

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