Des plantes ont été cultivées dans le sol de la lune pour la première fois.
Cette étape importante de l’exploration lunaire et spatiale est un premier pas vers la culture de plantes pour la nourriture et l’oxygène sur la lune ou lors de missions spatiales.
Dans cette nouvelle étude, les chercheurs de l’Université de Floride ont montré que la plante arabidopsis – le cresson de terre – peut germer et pousser avec succès dans le sol recueilli lors des missions Apollo 11, 12 et 17.
Leur étude a également porté sur la façon dont les plantes réagissent biologiquement au sol lunaire, également appelé régolithe lunaire, qui est radicalement différent du sol que l’on trouve sur Terre.
Rob Ferl pèse le sol lunaire (Tyler Jones, UF/IFAS)
Ces recherches interviennent alors que le programme Artemis prévoit de renvoyer des hommes sur la Lune.
Rob Ferl, l’un des auteurs de l’étude et professeur de sciences horticoles à l’Institut des sciences alimentaires et agricoles de l’UF (UF/IFAS), a déclaré : “Montrer que les plantes vont pousser dans le sol lunaire est en fait un énorme pas dans cette direction de pouvoir nous établir dans des colonies lunaires.”
Il a ajouté qu’il était également important de montrer que les sols lunaires n’étaient pas nocifs pour la vie terrestre, et aussi que la vie terrestre pouvait s’établir.
Mais que signifient ces résultats en ce qui concerne la culture d’aliments propres à la consommation humaine sur la lune ?
Montrer que des plantes peuvent pousser dans le sol lunaire est un pas important dans la direction de l’établissement de colonies lunaires.
Rob Ferl, Université de Floride
Anna-Lisa Paul, l’un des auteurs de l’étude et professeur de recherche en sciences horticoles à l’UF/IFAS, a expliqué : “Ainsi, les plantes qui réagissaient le plus fortement à ce que nous appelons les réponses au stress oxydatif, ce sont celles qui, en particulier dans les échantillons d’Apollo 11, sont devenues violettes”.
“Et c’est la même chose qui se trouve dans les myrtilles et les canneberges, et tous ces fruits rouge foncé et violet qui sont sains pour les humains en raison de leurs propriétés anti-oxydantes.
“Nous ne connaissons absolument pas la valeur nutritive de ces plantes, mais il est probable qu’elles ne constituent pas une menace pour l’homme – c’est difficile à dire, mais il est plus probable que les produits chimiques que les plantes produisent en réponse aux stress sont ceux qui aident également les humains.
“Il est donc probable que ce soit une réponse plus bénigne ou utile que l’inverse”.
Le Dr Paul a ajouté que si l’arabidopsis est comestible, elle n’est pas savoureuse.
Il appartient à la même famille que la moutarde, le chou-fleur et le brocoli, de sorte que beaucoup des choses apprises pourraient se traduire par le même type de stratégies et de processus métaboliques “que notre bon ami le brocoli utilise”, a déclaré le Dr Paul.
Les chercheurs ont commencé à planter des graines dans le sol lunaire, en ajoutant de l’eau, des nutriments et de la lumière, et en analysant la croissance et les résultats.
Mais en raison de la nature rare des échantillons, les scientifiques ne disposaient que de 12 grammes – un peu moins de trois cuillères à café – de sol lunaire pour travailler.
En prêt de la Nasa, ils ont fait trois demandes pendant 11 ans pour avoir la chance de travailler avec le sol.
Et il y a 18 mois, ils ont reçu les échantillons.
Avant cela, les échantillons avaient été conservés en parfait état afin que d’autres analyses puissent être effectuées, et les libérer pour des expériences de croissance des plantes les aurait rendus impropres à d’autres recherches.
La prochaine mission Artemis nécessitera une meilleure compréhension de la façon de faire pousser des plantes dans l’espace, et l’expérience est donc devenue plus immédiatement pertinente.
Les chercheurs ont utilisé des puits de la taille d’un dé à coudre dans des plaques en plastique normalement utilisées pour cultiver des cellules. Une fois que chaque puits a été rempli d’environ un gramme de sol lunaire, il a été humidifié avec une solution nutritive et quelques graines de la plante arabidopsis ont été ajoutées.
La plante est bien documentée dans la recherche scientifique et son code génétique a été entièrement cartographié.
Afin d’effectuer des comparaisons, les graines ont également été plantées dans un sol terrestre qui imite le vrai sol lunaire, ainsi que dans des sols martiens simulés et des sols terrestres provenant d’environnements extrêmes.
Les chercheurs ont été surpris de voir que toutes les graines plantées dans les sols lunaires ont germé.
Cependant, ce n’est pas parce que les plantes ont toutes poussé qu’elles l’ont fait normalement.
Certaines des plantes cultivées dans les sols lunaires étaient plus petites, avaient des couleurs différentes, poussaient plus lentement ou avaient des tailles plus variées que leurs homologues.
Tous ces signes physiques montrent que les plantes s’efforçaient de s’adapter à la composition chimique et structurelle du sol lunaire, qui a des caractéristiques très différentes.beaucoup de petits fragments de verre contenant des gaz et même des fers métalliques.
Selon les scientifiques, la façon dont les plantes réagissent au sol lunaire peut être liée à l’endroit où le sol a été collecté.
Par exemple, les chercheurs ont constaté que les plantes présentant le plus de signes de stress étaient celles qui avaient été cultivées dans ce que les géologues lunaires appellent un sol lunaire mature.
Le Dr Ferl a déclaré : “C’est une très bonne nouvelle que les plantes puissent pousser dans les sols lunaires.
“Cela offre aux colons lunaires et aux scientifiques lunaires beaucoup plus d’options que si elles ne poussaient pas sur la Lune.
“Mais l’essentiel est que jusqu’à ce que cela soit réellement fait, personne ne savait si les plantes, en particulier les racines des plantes, seraient capables d’interagir avec les sols antagonistes très pointus que présente le régolithe lunaire.”
Stephen Elardo, professeur adjoint de géologie à l’UF, a également collaboré à l’étude publiée dans la revue Communications Biology.
