C’est historique : des plantes ont poussé sur du sol lunaire

Emmener des humains et leur permettre de survivre en dehors de la Terre est déjà quelque chose de très compliqué. Mais apporter également des organismes capables de résister à l’environnement très hostile en dehors de notre planète est aussi un véritable défi.

Un grand pas en avant vient d’être franchi avec une étude parue dans Nature Communications Biology ce 12 mai 2022. Les auteurs ont réussi une prouesse : faire pousser des plantes dans du sol lunaire, une première. Précision : ils ne sont pas allés faire un tour sur la Lune pour une petite session de jardinage. Ils ont utilisé plusieurs échantillons récupérés lors des missions Apollo 11, 12 et 17 pour s’en servir de terreau afin de voir si des plantes pouvaient y pousser.

« Nous avons montré que les plantes terrestres pouvaient grandir dans plusieurs régolithes (la roche meuble qui recouvre la surface NdR) lunaires, salue la principale autrice Anna-Lisa Paul, lors d’une conférence de presse précédant la publication des travaux. Mais c’est difficile ! »

12 grammes de roches pour 12 plantations

La chercheuse en biotechnologie de l’Université de Floride est spécialiste des plantes dans l’espace. Elle dirige même un laboratoire dédié à cette question, le Space Plants Lab, qui a notamment envoyé des plantations dans la Station spatiale internationale pour contrôler leur croissance. Ici, avec son équipe, elle a confectionné une douzaine de petits pots de différents échantillons, chacun de la taille d’un dé à coudre, avec en plus un échantillon-référent provenant de roche volcanique terrestre.

Un simulant de régolithe lunaire modifié pour imiter le matériel présent sur la Lune. L’étude présente ici quelques limites car il est difficile de savoir si les échantillons sont représentatifs de la Lune, et à quel point ils ont été altérés par les radiations ou les impacts de météorites. En plus, ils ont été distribués avec parcimonie et l’équipe n’a obtenu que 12 grammes de roches au total !

« Le régolithe lunaire est très différent de ce que nous avons sur Terre, précise Stephen Elardo, un des auteurs de l’étude. Sa composition n’est pas la même, il est bien moins hospitalier, et il a été soumis à beaucoup plus de radiations. Ce n’est pas vraiment le genre de terreau dont on va se servir pour faire pousser des tomates ! »

Mais ici, ce ne sont pas des tomates qu’ils ont voulu faire pousser, mais des Arabettes des dames. Une plante présente un peu partout en Europe et en Asie, notamment au bord des routes comme n’importe quelle mauvaise herbe. « Ce choix nous a paru évident, raconte un des auteurs, Robert Ferl, car cette plante a l’avantage d’être extrêmement bien connue. Tout son génome est décrypté par des milliers de laboratoires partout dans le monde donc nous disposons d’une base de données immense. Elle a même poussé dans l’ISS ! » Autre avantage non négligeable : elle est assez petite et va donc pouvoir se sentir à l’aise dans les pots d’à peine plus d’un centimètre de diamètre qui servent pour l’expérience. Une fois les graines semées, les scientifiques s’en sont occupés comme n’importe quels jardiniers, en leur donnant de l’eau et de la lumière.

Des résultats positifs, mais fragiles

Les contraintes pour la faire pousser dans le sol lunaire étaient tout de même nombreuses, et les chercheurs ne partaient pas forcément triomphants. Mais après de longs mois de jardinage, force est de constater que le sol lunaire peut bel et bien accueillir des plantes. « Toutes nos plantations ont fonctionné, sourit Anna-Lisa Paul. Tous les échantillons ont bien donné naissance à des plantes qui ont poussé, mais elles n’étaient pas toutes très robustes.»

Au début , tout s’est bien passé, les graines ont germé comme il faut. Mais au bout de quelques mois, alors que l’Arabette semée dans le simulant formait de belles feuilles, celles des autres échantillons étaient beaucoup plus petites, voire quasiment mortes. « Les plantes étaient plus longues à pousser, et montraient des signes de mauvaise santé, reconnaît Anna-Lisa Paul. L’environnement dans lequel elles avaient grandi n’était pas optimal.»

Pour en avoir le cœur net, ils ont analysé les plantes au niveau génétique, pour voir ce qui les avait fait réagir ainsi. Leur verdict : la présence de sel ou de métaux qui les oxydent et les empêchent de se déployer proprement. Malgré tout, pour Robert Ferl, c’est un succès : « Si rien n’avait poussé, nous aurions été dans une impasse. Mais un résultat positif, même mitigé, ça ouvre de nouvelles possibilités, ça montre que nous allons dans la bonne direction.» Il s’agit maintenant de déterminer exactement ce qui empêche les plantes d’être en bonne santé sur la Lune pour pouvoir corriger les défauts et tester avec d’autres organismes, peut-être plus résistants aux conditions très inhospitalières de notre satellite.

Pour les auteurs, réussir à apporter l’agriculture dans l’espace est une étape nécessaire si l’humanité veut s’établir à plus ou moins long terme sur d’autres astres. Attention, les fantasmes de terraformation sont encore assez lointains, et cette étude ne marque qu’une première étape. Mais les chercheurs s’interrogent maintenant sur l’impact que pourraient avoir ces plantes sur le régolithe lunaire très aride. L’arrivée d’eau et de nutriments pourrait-elle rendre la Lune moins hostile ?