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Les premières plantes à pousser dans un sol lunaire

Des scientifiques font le premier pas vers le jardinage extraterrestre en découvrant qu’il est possible de cultiver des plantes dans un sol lunaire.

Par Larry Hodgson

Cinquante ans après que les premiers échantillons de roches et de poussières lunaires (on appelle ces mélanges du « régolithe ») ont été ramenés sur la planète Terre par les différentes missions Apollo, des chercheurs du Space Plants Lab de l’Université de Floride ont utilisé ce produit pour la première fois pour cultiver des plantes. L’annonce en a été faite le 12 mai 2022.

Le régolithe a d’abord subi des années de quarantaine au cas où un quelconque microbe lunaire mortel aurait été caché dans ses particules. (Cela a été étudié en profondeur et la réponse est «non»!) Ensuite, d’autres scientifiques ont mené d’innombrables autres études sur la composition du régolithe lunaire, sa formation et bien plus encore. Mais c’était la première fois qu’une équipe horticole avait accès à ce résidu.

Selon l’administrateur de la NASA, Bill Nelson, « Cette recherche est essentielle aux objectifs d’exploration humaine à long terme de la NASA, car nous devrons utiliser les ressources trouvées sur la Lune et sur Mars pour développer des sources de nourriture pour les astronautes à venir qui vivront et travailleront dans l’espace ».

Le sol lunaire: une denrée précieuse

Les tests ont été effectués par l’équipe de la Dre Anna-Lisa Paul et du Dr Rob Ferl, professeurs au Département des sciences horticoles de l’Université de Floride, Gainesville.

Plantes d’arabidopsis à l’état sauvage.
L’arabette des dames (Arabidopsis thaliana) est probablement la plante la plus étudiée au monde. Photo: Stefan.lefnaer, Wikimedia Commons

La plante testée est une annuelle à croissance rapide appelée arabette des dames (Arabidopsis thaliana). C’est une plante de laboratoire commune de la famille des choux. On l’utilise depuis longtemps comme organisme modèle pour la recherche en biologie végétale.

Le sol lunaire étant très rare et précieux, les chercheurs ont dû postuler des années à l’avance pour en avoir. D’ailleurs, ils n’en ont reçu qu’une petite quantité. Cela signifiait que l’expérience devait être faite à petite échelle.

Le régolithe lunaire se compose en grande partie de petits morceaux de roche basaltique. Les particules sont de différentes tailles et portent des surfaces tranchantes et irrégulières. En fait, il ressemble beaucoup à de la cendre volcanique terrestre. La plupart des minéraux qu’il contient existent déjà sur notre planète, mais pas tous. C’est le cas, par exemple, de certains métaux qui s’oxydent immédiatement sur Terre, mais restent intacts dans l’espace et sur la Lune.

La méthode

Les scientifiques ont ajouté 1 g de régolithe lunaire dans de minuscules tubes de croissance aux côtés d’un groupe témoin. Ce groupe comprenait un substrat de composition similaire… de la cendre volcanique! Puis ils y ont semé les graines. 

Par la suite, ils ont placé les plateaux de semis dans une chambre de croissance sous un éclairage DEL intense et une humidité élevée. Ils leur ont également fourni de l’eau et une solution nutritive diluée. En d’autres termes, les chercheurs leur ont donné à peu près les mêmes soins que vous donneriez aux graines que vous semez vous-même à l’intérieur chaque printemps.

Puis ils ont attendu.

Résultats rapides

Plante d’arabette des dames dans un tube de croissance.
Arabidopsis thaliana quelques jours seulement après la germination. Photo: Tyler Jones, UF/IFAS

Mais ils n’ont pas eu à attendre très longtemps. Les semis ont commencé à germer en seulement 2 jours!

Ce résultat a ravi les scientifiques, car chaque graine a germé. Cela peut sembler être un détail mineur, mais il était d’une importance cruciale. C’était la preuve qu’il n’y avait rien de très nuisible dans le régolithe lunaire en ce qui concerne la culture de plantes. C’était une information vitale.

Et d’autres résultats se sont également montrés encourageants. Au cours des premiers stades de croissance, lorsque les jeunes plants dépendaient largement des minéraux et des glucides venant de la graine d’origine, ils ont parfaitement bien poussé.

Par contre, à partir du sixième jour, la croissance des «semis lunaires» a commencé à ralentir. Malgré le soutien nutritif, les plantes lunaires avaient de toute évidence un petit problème. Leur vitesse de croissance était plus lente et elles souffraient de dépigmentation liée au stress. Aussi, les feuilles ne se développaient pas normalement et les racines étaient rabougries.

Semis d’arabidopsis, certains dans le régolithe lunaire, certains dans les cendres volcaniques.
Au fur et à mesure que les semis poussaient, ceux du régolithe lunaire (à droite) étaient plus petits et moins vigoureux que ceux dans la cendre volcanique. Photo: Tyler Jones, UF/IFAS

Pourtant, les semis lunaires ont grandi et ils ont pu utiliser les minéraux trouvés dans le régolithe. Essentiellement, les semis lunaires réagissaient comme ils l’auraient fait en poussant dans d’autres environnements difficiles. Comme lorsque le sol contient trop de sels ou des métaux lourds.

Les semis des deux groupes, en régolithe et groupe témoin, ont fleuri, ou du moins ont commencé à le faire. Après 20 jours, juste au moment où les plantes étaient sur le point de fleurir, l’équipe a récolté et séché les plantes. Ensuite, ils les ont broyées pour fins d’analyse.

Fait intéressant, le régolithe a également réagi à son utilisation comme substrat de culture de plantes. On a en effet remarqué que, à la suite d’une exposition à l’eau, à l’air et aux processus biologiques, y compris le contact avec des microbes, sa texture avait changé. Tout comme les plantes modifient la physionomie des sols terrestres quand elles y poussent. 

Bientôt un jardin lunaire?

Costume d’astronaute placé dans un jardin fleuri.
Non, nous ne sommes pas encore tout à fait prêts à jardiner sur la Lune! Photo: Debu55y, depositphotos

Non, nous ne sommes pas encore prêts à cultiver des légumes frais dans un sol lunaire. Un peu de peaufinage sera nécessaire avant que les humains ne puissent le faire, mais il est maintenant certain que ce sera possible. L’équipe espère maintenant continuer à développer des moyens de jardiner dans le régolithe lunaire. Le but est d’ouvrir ainsi la voie aux futurs astronautes pour qu’ils cultivent un jour des plantes nutritives sur la Lune ou même sur d’autres planètes.

Avec les prochaines missions lunaires et éventuellement même les voyages vers Mars à l’étude, l’agriculture extraterrestre deviendra de plus en plus importante. Et un jour, les voyageurs de l’espace apprécieront certainement les salades lunaires et les tomates martiennes. . . Des cultures basées en partie sur les informations recueillies lors de cette expérience.


Vous pouvez trouver plus d’informations sur le programme dans ce rapport: Scientists Grow Plants in Lunar Soil.

10 comments on “Les premières plantes à pousser dans un sol lunaire

  1. Anonyme

    Nous, terriens, ne sommes pas au bout de surprises des plus passionnantes ! Celle que vous nous offrez cette fois-ci gagne à entrer dans les conquêtes à suivre…Merci !

  2. Anonyme

    Vraiment fascinant et très intéressant. Merci pour ce beau texte, M. Hodgson.

  3. Corinne

    D’un point de vue purement scientifique, c’est super intéressant. J’adore tout ce qui est technologie, recherche, expériences, le pourquoi du comment et tout ce qu’on peut faire en développant, en allant plus loin (je commandais toujours (en vain) au Père Noël une voiture téléguidée ou un train électrique).

    Aller plus loin, et pourquoi pas sur Mars, sur la Lune, dans d’autres galaxies, ou même visiter des mondes parallèles. J’ai lu beaucoup de science fiction dans ma jeunesse, qui me faisait dépasser les limites de ma condition terrestre.

    A l’âge adulte, j’ai dû travailler pour gagner ma vie, et la réalité est tout autre : inégalités, mépris, faim, méchanceté, incertitude, stress, performance, concurrence, injustices, … et une fermeture d’esprit totalement hermétique. Et pas seulement autour de moi, mais partout dans le monde.

    Mes tentatives de chercher des solutions (n’est-ce pas le premier élan du scientifique?) se sont heurtées à des « on n’y peut rien », « tu ne changeras pas le monde », « on ne peut revenir au temps des hommes des cavernes », « on n’arrête pas le progrès », « il faut évoluer », …

    Mais quelques décénies plus tard, je ne vois toujours, globalement, aucune véritable évolution humaine (…), seulement ce que les économistes nomment « La Croissance », cette monstruosité d’autant plus implacable, qu’elle tient à la fois du comportement bactérien et de la volonté politique … mondiale.

    Pourtant, rien n’est mauvais en soi, tant qu’on le fait avec discernement – et pas de façon automatique : ne sommes-nous pas des humains ? D’un côté on se targue de s’être libéré de nos instincts grâce à notre intelligence, de l’autre on se croit providentiellement soulevés malgré nous par une évolution darwinienne, ou autre, dans une confusion grotesque.

    C’est pour cela qu’on ne peut (doit) pas, humainement, dissocier la philosophie de la science, et inversement. L’une sans l’autre ne sont que du délire intellectuel, souvent manipulateur dans des intérêts personnels et égoïstes, au détriment des autres, de la société, de l’espèce, des autres espèces, etc

    Alors cultiver sur la lune, à part satisfaire la curiosité (y compris la mienne), ça résoud quel problème ? A moins que ce soit purement artistique ?

    Je m’excuse pour ce long truc, fallait que ça sorte… Merci Monsieur Hodgson pour cet article qui (me divise moi-même et) porte à refléchir.

  4. Daniel Fantino

    Corinne, vous lire fut un réel plaisir. Conservez précieusement cette curiosité souvent associée à
    l´enfance. Lorsque je vois tous ces cerveaux branchés sur un truc comme le superbal, sur un Insignifiant ballon, que de solutions pourraient émerger si on pouvait les relier ensemble. Hélas l´humain est d´une bêtise crasse. Pour en revenir à la Lune, une plante comestible, probablement ancestrale, donc pas fantastique mais ayant des exigences en sol et eau minimales, à fructification rapide pourrait rapidement fournir des générations de graines ainsi acclimatees et débuter une culture nourricière. Autrement dit, l´inverse de nos cultures agricoles. Au lieu de bourrer le sol
    d´engrais, y adapter les plantes à un sol peu fertile, et qui sait, des plantes qui pourraient l´enrichir.
    Le défi est lancé !! Merci Corinne et monsieur Hodgson pour ce sujet inusité.

  5. Ignorantus, ignoranta, ignorantum ! C’est ainsi que l’on devra me considérer. J’ai en effet dû manquer un détail.
    Mais, à ma connaissance, (ce qui ne représente pas grand chose bien sûr), et jusqu’à plus ample informé, il semble qu’il n’y ait pas beaucoup d’éléments gazeux sur la lune. Et des plantes ça peut pousser sans échanges gazeux : CO2, O2 etc ? Cela me laisse perplexe.

  6. Corinne

    Bonjour J.J., une recherche avec les mots clé : atmosphère et lune vous donneront peut-être des résultats intéressant, la formation de l’atmosphère terrestre, c’est pas mal non plus … à moins que, comme moi maintenant, vous ayez du jardinage à faire🌾🏵🙂

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