Le sol martien toxique pourrait faire l'objet d'une transformation microbienne pour l'agriculture future

Mars, qui possédait autrefois des rivières et une atmosphère épaisse, offre aujourd'hui un environnement plutôt hostile à tout projet de colonisation. La taille réduite de la planète a entraîné un refroidissement rapide de son noyau, ce qui lui a fait perdre son champ magnétique et la majeure partie de son atmosphère. Il ne reste plus qu'un endroit sec et stérile, chargé de perchlorates toxiques, ce qui fait de l'agriculture sur Mars un véritable casse-tête.

Le programme Artemis de la NASA vise à établir une présence humaine sur Mars qui ne dépende pas de la Terre, et Elon Musk, de SpaceX, a pour objectif d'y construire une ville d'un million d'habitants dans les vingt prochaines années. Mais un problème de taille se dresse sur la route : ces encombrants perchlorates disséminés sur le sol martien.

Les perchlorates sont des sels toxiques composés de chlore et d'oxygène, dont la concentration sur Mars est 1 000 000 fois plus élevée que sur Terre. Cette contamination signifie que le régolithe martien - la matière meuble qui recouvre la surface comme le sable, la poussière et les roches - ne permet pas aux plantes de pousser. Contrairement au sol terrestre, qui est rempli de matières organiques, la terre martienne ne contient tout simplement pas ce dont les plantes ont besoin pour prospérer.

Rafael Loureiro, expert en stress végétal à l'université d'État de Winston-Salem, souligne qu'il est impossible de contourner le problème du perchlorate si l'homme envisage de cultiver sur Mars. Certes, la culture hydroponique peut nourrir de petites équipes pendant un certain temps, mais ce n'est pas pratique si la population commence à augmenter. La seule véritable solution à long terme consiste à rendre le sol martien propice à l'agriculture.

Les chercheurs étudient quelques moyens d'éliminer les perchlorates du sol martien :

• Décomposition thermique : Chauffer le sol à 750°F, mais cela nécessite beaucoup d'énergie, peut-être des réacteurs nucléaires.
• Lavage : utiliser des tonnes d'eau pour rincer les perchlorates, mais comme l'eau est plutôt rare sur Mars, cette méthode n'est pas idéale.
• Remédiation microbienne : Les micro-organismes décomposent les perchlorates et transforment le sol en un matériau dans lequel les plantes peuvent pousser.

La dépollution microbienne semble la plus prometteuse, tant pour Mars que pour la Terre. En fait, la NASA et la National Science Foundation financent déjà des recherches sur cette idée, dans l'espoir qu'elle soit utile sur Mars et qu'elle permette de restaurer les terres endommagées sur Terre.

Anca Delgado, microbiologiste au Biodesign Institute de l'université d'État de l'Arizona, dirige une équipe spécialisée dans ce domaine. Ses recherches s'appuient sur des travaux antérieurs de nettoyage de produits chimiques toxiques sur Terre, tels que ceux utilisés pour le nettoyage à sec ou le dégraissage des métaux.

L'équipe de Mme Delgado s'efforce de cultiver des microbes capables de survivre aux perchlorates et de les décomposer en substances inoffensives. Ce processus ne se contente pas d'éliminer les toxines, il contribue également à la constitution de la matière organique du sol, qui est essentielle à la croissance saine des plantes.

Le projet, soutenu par 1,9 million de dollars de la NSF et de la NASA, réunit l'université d'État de l'Arizona, l'université de Floride et l'institut de technologie de Floride. Chaque école s'occupe d'une partie différente du puzzle, de la réduction des perchlorates à la construction de la matière organique et aux tests de croissance des plantes dans le sol martien traité.

Comme les scientifiques ne disposent pas de véritable sol martien, ils utilisent le Mars Global Simulant (MGS-1), qui reproduit les propriétés des échantillons de sol analysés par le rover Curiosity.

Alors que la course à l'arrivée de l'homme sur Mars se poursuit, la résolution du problème du perchlorate est essentielle pour rendre possible une agriculture durable sur la planète. Les avancées de cette recherche pourraient même nous aider à relever certains des défis agricoles les plus difficiles de la Terre, en transformant des terres stériles et polluées en terres agricoles productives.