Pour la première fois, des scientifiques ont fait pousser des graines dans le sol lunaire – des échantillons récupérés lors des missions de la NASA en 1969 et 1972 – ce qui laisse entrevoir la possibilité d’utiliser des plantes terrestres pour soutenir les avant-postes humains sur d’autres mondes.
Les chercheurs ont déclaré jeudi qu’ils avaient planté des graines d’une petite plante à fleurs appelée Arabidopsis thaliana dans 12 petits récipients de la taille d’un dé à coudre contenant chacun un gramme de sol lunaire, plus précisément appelé régolithe lunaire, et ont observé leur germination et leur croissance. Le régolithe lunaire, avec ses particules pointues et son absence de matière organique, est très différent du sol terrestre, et l’on ignorait donc si les graines allaient germer.
“Lorsque nous avons vu pour la première fois cette abondance de pousses vertes sur tous les échantillons, cela nous a coupé le souffle”, a déclaré Anna-Lisa Paul, professeur de sciences horticoles, directrice du Centre interdisciplinaire de recherche en biotechnologie de l’Université de Floride et co-responsable de l’étude publiée dans la revue Communications Biology.
“Les plantes peuvent pousser dans le régolithe lunaire. Cette simple affirmation est énorme et ouvre la porte à de futures explorations utilisant les ressources en place sur la lune et probablement sur Mars”, a déclaré Paul.
Toutes les graines ont germé et il n’y avait pas de différences apparentes aux premiers stades de la croissance entre celles semées dans le régolithe – composé principalement de roches basaltiques broyées – et les graines semées pour des raisons comparatives dans des cendres volcaniques de la Terre ayant une composition minérale et une taille de particules similaires.
Les graines de régolithe, sans surprise, ont moins bien réussi que les plantes de comparaison. Elles étaient plus lentes à pousser et généralement plus petites, avaient des racines plus rabougries et étaient plus susceptibles de présenter des caractéristiques liées au stress telles que des feuilles plus petites et une coloration noire rougeâtre profonde non typique d’une croissance saine. Elles présentaient également une activité génétique indiquant un stress, similaire aux réactions des plantes au sel, aux métaux et à l’oxydation.
“Même si les plantes pouvaient pousser dans le régolithe, elles devaient travailler dur sur le plan métabolique pour y parvenir”, a déclaré Paul.
Pour les chercheurs, le fait qu’elles aient pu pousser est remarquable. Le co-directeur de l’étude, Rob Ferl, vice-président adjoint à la recherche de l’Université de Floride, a déclaré qu’il était “heureux de voir la vie faire quelque chose qui n’avait jamais été fait auparavant”.
“Voir les plantes pousser est un accomplissement dans la mesure où cela dit que nous pouvons aller sur la lune et faire pousser notre nourriture, purifier notre air et recycler notre eau en utilisant les plantes comme nous le faisons ici sur Terre. C’est également une révélation dans la mesure où cela signifie que la vie terrestre ne se limite pas à la Terre”, a ajouté M. Ferl.
L’Arabidopsis, également appelée cresson de terre, est largement utilisée dans la recherche scientifique, y compris dans les expériences précédentes en orbite, en raison de la rapidité de son cycle de vie et de la compréhension approfondie de sa génétique.
La NASA a mis à disposition 12 grammes – quelques cuillères à café – de régolithe collecté lors des missions Apollo 11, Apollo 12 et Apollo 17. Les chercheurs ont planté trois ou quatre graines dans une douzaine de récipients humidifiés avec une solution nutritive, puis ils les ont placées dans un laboratoire à environ 73 degrés Fahrenheit (23 degrés C) sous des lumières LED qui donnent une teinte rose.
Les graines ont germé en trois jours. Après environ une semaine de croissance, les chercheurs ont retiré toutes les plantes de chaque récipient, sauf une. Cette dernière a été laissée pousser jusqu’à l’âge de 20 jours, et ses feuilles ont été récoltées pour évaluer l’activité des gènes.
Les chercheurs ont également déterminé que le régolithe qui avait été exposé plus longtemps aux rayons cosmiques et au vent solaire sur la surface lunaire était moins propice à la croissance.
Les plantes terrestres pourraient aider les gens à établir des avant-postes dans des endroits comme la lune et Mars, comme le montre le film The Martian de 2015, où un astronaute fait pousser des pommes de terre sur la planète rouge. Le programme Artemis de la NASA prévoit que des personnes retourneront sur la surface de la lune dans les années à venir.
“Les plantes sont profondément ancrées dans la science de l’exploration spatiale en raison de leur rôle de maintien de la vie, en particulier lorsque nous envisageons de quitter la Terre pour des périodes prolongées”, a déclaré Ferl.
