La vie dans l’espace et sur la Terre dépend des plants

Les plants sont plus résistants que les humains. Il s’agit d’une leçon que le Dr Mike Dixon a apprise dans son laboratoire, où il cultive des plants dans des conditions assez « étranges ». Un jour, les astronautes appliqueront ses recherches pour cultiver des cultures vivrières dans l’espace. Toutefois, aujourd’hui, ses découvertes sont avantageuses pour la Terre.

Le Dr Dixon est l’administrateur de l’établissement de recherches sur les systèmes d’environnement contrôlé (Controlled Environment Systems Research Facility) de l’Université de Guelph.

Ce laboratoire est reconnu comme l’un des plus modernes du genre au monde. Il est pourvu d’équipements tels que des chambres hypobares qui permettent aux chercheurs d’expérimenter dans des conditions de croissance inhabituelles, comme une pression atmosphérique réduite.

« Il y a quinze ans, dans notre laboratoire, nous nous sommes demandés jusqu’à quel point nous pourrions réduire la pression atmosphérique, et toujours profiter de plants qui produisent toutes les fonctions dont les humains ont besoin pour survivre », explique le Dr Dixon. «Maintenant, nous simulons d’autres scénarios tels que: qu’arriverait-il si nous avions une serre sur la Lune et qu’elle est perforée? Et, qu’arriverait-il s’il nous fallait plusieurs heures pour colmater les trous?»

Dans le laboratoire du Dr Dixon, les chercheurs ont découvert que les plants pouvaient se développer à environ un dixième de la pression atmosphérique et à un tiers du niveau d’oxygène de la Terre.

Tout récemment, en collaboration avec des scientifiques de la NASA sur place, l’équipe du Dr Dixon a fait chuter la pression de façon spectaculaire, et a créé un vide pour reproduire les dommages subis par une serre dans l’espace.

«Les plants n’ont pas aimé cela. Lorsque nous avons remonté la pression, ils démontraient des dommages causés par le gel, mais ils ont survécu», indique le Dr Dixon. «Vous et moi? Nous ferions partie de l’histoire.»

La vie biologique est un composant essentiel pour une mission de longue durée pour l’exploration spatiale. Les scientifiques estiment que chaque membre d’équipage aurait besoin de 60 à 80 mètres carrés de production végétale pour survivre.

Bien qu’il n’y ait aucune mission actuellement pour cultiver un plant sur la Lune ou Mars, le Dr Dixon mentionne qu’il y a de nombreuses occasions de cultiver des plants dans d’autres environnements hostiles, comme les déserts du Koweït, l’Antarctique ou le Nord canadien, où il a mis en place des projets de recherche.

«Nous travaillons surtout avec des récoltes retrouvées dans un jardin traditionnel… un régime alimentaire nutritif, végétarien et psychologiquement attrayant », explique le Dr Dixon. « Cet aspect n’est pas sorcier. Il s’agit tout simplement d’une agriculture classique, comprimée dans un environnement relativement restreint.»

L’équipe du Dr Dixon a conçu des modules particuliers qui optimisent l’espace pour cultiver des plants, tout en contrôlant attentivement les conditions. Ensuite, l’équipe du Dr Dixon s’efforce de relever un défi technique qu’elle partage avec les serriculteurs de la Terre: gérer les effluents des serres.

«Il s’agit d’un immense défi technique que je dois relever, car dans l’espace il n’y a rien de pire que les déchets », indique le Dr Dixon. « Nous devons apprendre comment recycler ou réutiliser chaque atome de chaque chose que nous apportons, du mieux que nous pouvons.»

L’équipe du Dr Dixon travaille conjointement avec l’Agence spatiale canadienne et les partenaires industriels canadiens pour mettre au point des capteurs d’ions individuels qui leur permettraient de surveiller la condition et la qualité du recyclage des nutriments.

Le Dr Dixon indique que cela fait partie intégrante du plan de progression par incrément, jusqu’à ce qu’il y ait un écosystème stable dans un environnement contrôlé, et il fournira également des occasions de transferts technologiques sur Terre.