Lorsque le programme Artemis ramènera les humains sur la Lune dans (espérons-le) quelques années, il y aura une logistique considérable à régler pour maintenir en vie des êtres aussi fragiles dans un environnement aussi hostile.
La question de la nourriture n’est pas la moindre. Les agences spatiales impliquées dans la Station spatiale internationale sont désormais très expérimentées dans la fourniture de provisions préemballées, mais il y a des avantages à avoir accès à des aliments frais, y compris pour la santé physique et mentale.
Si le sol lunaire s’avérait être un milieu propice à la culture de nouvelles cultures, ce serait incroyable. Ainsi, une équipe de scientifiques a utilisé quelques précieux grammes d’échantillons lunaires réels collectés au cours des missions Apollo pour tenter de faire pousser des plantes – en particulier, le cresson de Thale, ou Arabidopsis thaliana.
“Pour de futures missions spatiales plus longues, nous pourrions utiliser la Lune comme plaque tournante ou comme rampe de lancement. Il est logique que nous voulions utiliser le sol qui s’y trouve déjà pour faire pousser des plantes”, déclare le scientifique horticole Rob Ferl de l’Université de Floride.
“Alors, que se passe-t-il lorsque vous cultivez des plantes dans un sol lunaire, quelque chose qui est totalement en dehors de l’expérience évolutive d’une plante ? Que feraient les plantes dans une serre lunaire ? Pourrions-nous avoir des agriculteurs lunaires ?”
Eh bien, spoiler : la saleté lunaire, également connue sous le nom de régolithe lunaire, n’est pas très efficace pour faire pousser des plantes. Mais cette recherche n’est qu’un premier pas vers la culture un jour de plantes sur la Lune dans un futur passionnant de science-fiction.
La quantité actuelle d’échantillons lunaires ici sur Terre est assez petite, et donc précieuse et très prisée.
Ferl et ses collègues, Anna-Lisa Paul, scientifique horticole de l’Université de Floride, et le géologue Stephen Elardo, ont obtenu un prêt de seulement 12 grammes de l’objet précieux, après trois demandes faites sur 11 ans.
Cela a nécessité une très petite expérience très serrée – un mini-jardin de Arabidopsis. Ils ont soigneusement divisé leurs échantillons pour les répartir dans 12 pots de la taille d’un dé à coudre, à chacun desquels ont été ajoutés une solution nutritive et quelques graines.
Des groupes témoins de graines ont également été plantés dans des sols terrestres provenant d’environnements extrêmes et des simulants de sol (un matériau terrestre utilisé pour simuler les propriétés des sols extraterrestres).
Pour l’expérience, l’équipe a utilisé un simulateur de sol martien et un simulateur lunaire nommé JSC-1A. Ceci est important, car des expériences antérieures ont montré que les plantes peuvent bien pousser dans les deux types de simulant, mais des différences subtiles pourraient signifier que la réalité est une autre histoire.
(Paul et al., Biologie des communications, 2022)
Ci-dessus : Plantes poussant dans les trois ensembles de sol lunaire et le simulant de sol.
Cela semble effectivement être le cas. À la surprise des chercheurs, presque toutes les graines plantées dans les échantillons lunaires ont germé, mais c’est là que les choses ont basculé. Au lieu de pousser joyeusement, les semis semblaient être plus petits, à croissance plus lente et beaucoup plus variables en taille que les plantes cultivées dans le simulant lunaire.
Lorsque l’équipe a ensuite extrait les plantes pour effectuer une analyse génétique, elle a découvert pourquoi.
“Au niveau génétique, les plantes sortaient les outils généralement utilisés pour faire face aux facteurs de stress, tels que le sel et les métaux ou le stress oxydatif, nous pouvons donc en déduire que les plantes perçoivent l’environnement du sol lunaire comme stressant”, dit Paul.
“En fin de compte, nous aimerions utiliser les données d’expression génique pour aider à déterminer comment nous pouvons améliorer les réponses au stress au niveau où les plantes – en particulier les cultures – sont capables de pousser dans le sol lunaire avec très peu d’impact sur leur santé.”
Les échantillons lunaires utilisés par les chercheurs provenaient de trois endroits différents sur la Lune, à différentes couches de profondeur de la surface, collectés par les missions Apollo 11, 12 et 17.
Fait intéressant, cela semble avoir un effet sur la façon dont les plantes réagissent au sol. Ceux plantés dans le sol le plus proche de la surface, d’Apollo 11, s’en sont sortis moins bien ; une plante est même morte. C’est la couche de régolithe lunaire la plus exposée aux rayons cosmiques et au vent solaire qui l’endommage.
En revanche, les graines plantées dans un sol moins exposé se sont nettement mieux comportées, même si les résultats n’étaient toujours pas aussi bons que les plantes cultivées dans des cendres volcaniques terrestres. Ces informations pourraient aider les scientifiques à déterminer la meilleure façon de faire pousser des plantes sur la Lune, ainsi qu’à développer des moyens de rendre le sol lunaire plus hospitalier pour les plantes.
Nous n’en sommes pas encore là, cependant. Des recherches supplémentaires sur la caractérisation et l’optimisation du sol lunaire pour la croissance des plantes devront avoir lieu avant que nous puissions envisager d’utiliser la terre lunaire pour faire pousser des cultures. Mais maintenant, les scientifiques ont au moins une meilleure compréhension de ce avec quoi ils travaillent et quelles devraient être les prochaines étapes.
“Nous voulions faire cette expérience parce que, pendant des années, nous nous posions cette question : les plantes pousseraient-elles dans le sol lunaire”, a déclaré Ferl. “La réponse, il s’avère, est oui.”
La recherche a été publiée dans Biologie des communications.
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