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Les cyanobactéries pourraient soutenir les futurs explorateurs martiens

Concept d'artiste d'un futur avant-poste sur Mars. Crédits : NASA

Des chercheurs de l’Université de Brême, en Allemagne, ont cultivé des cyanobactéries à basse pression en utilisant uniquement des matériaux martiens. À terme, ce type de technologie pourrait permettre la création d’oxygène permettant le soutien des premiers explorateurs martiens.

Plusieurs agences et entreprises telles que la NASA ou SpaceX ambitionnent de s’établir sur Mars au cours de ces prochaines années. Compte tenu des moyens de propulsion disponibles et de la mécanique céleste rapprochant la Terre et Mars tous les vingt-six mois environ, nous devons garder à l’esprit que les premiers humains qui débarqueront sur la planète rouge resteront sur place de nombreux mois avant d’espérer un retour vers la Terre.

Il s’agit évidemment d’un obstacle majeur dans la mesure où le simple fait d’emporter suffisamment de fournitures pour une mission qui pourrait durer plus de deux ans coûterait excessivement cher. En effet, plus il y a de poids à soulever, plus il faut de carburant disponible.

Ainsi, les futurs explorateurs martiens devront s’appuyer sur les ressources locales autant que faire se peut. C’est la raison pour laquelle les planificateurs de mission doivent d’ores et déjà développer des moyens de cultiver de la nourriture sur Mars pour compléter les rations de cargaison ou encore d’obtenir de l’oxygène.

Cultiver des cyanobactéries

Dans cet esprit, des chercheurs du Centre de technologie spatiale appliquée (ZARM) de l’Université de Brême, en Allemagne, se sont penchés sur les cyanobactéries. Sur Terre, les arbres obtiennent généralement tout le mérite de la production d’oxygène (sous-produit de la photosynthèse).Toutefois, en réalité, ce sont ces bactéries qui font le « plus gros du travail ».

Sur Mars, ces organismes pourraient également produire de l’oxygène, mais aussi fixer l’azote atmosphérique en sucres, acides aminés et autres nutriments capables de soutenir la culture d’aliments.

Naturellement, l’environnement martien est un peu particulier. La pression atmosphérique de la planète rouge n’est en effet que de 1% de celle trouvée sur Terre. Or, c’est trop bas pour autoriser la présence d’eau liquide en surface dans laquelle ces algues pourraient se développer.

Pour surmonter cela, l’équipe a produit un bioréacteur nommé ATMOS (Atmosphere Tester for Mars-bound Organic Systems) composé de neuf récipients en verre et en acier d’un litre stériles, chauffés et contrôlés pour créer une pression équivalente à 10% de celle de la Terre. À l’intérieur, les cyanobactéries (Anabaena) ont été introduites dans un mélange de 4% de dioxyde de carbone et de 96% d’azote avec un régolithe martien artificiel contenant des nutriments, notamment du phosphore, du soufre et du calcium.

mars bactéries
Le bioréacteur ATMOS. Crédits : Verseux / ZARM

Des résultats encourageants

L’équipe a testé le réacteur avec une espèce spécifique de cyanobactéries fixatrices d’azote susceptibles de prospérer dans ces conditions. Et les résultats ont été positifs. Les cyanobactéries ont en effet prospéré certes moins que dans un environnement terrestre standard, naturellement, mais elles ont bien répondu à cet environnement simulé. Autrement dit, il pourrait donc être possible de les cultiver sur Mars en s’appuyant sur des ressources locales et non importées.

Naturellement, ce n’est qu’une preuve de concept. D’autres recherches seront donc nécessaires pour affiner la technologie. « Notre bioréacteur n’est pas le système de culture que nous utiliserions sur Mars« , note Cyprien Verseux, qui dirige ces travaux. « En revanche, nos résultats aideront à guider la conception d’un système de culture martien« .

Les détails de l’étude sont publiés dans Frontiers in Microbiology.