{"id":7254,"date":"2024-07-11T08:00:18","date_gmt":"2024-07-11T08:00:18","guid":{"rendered":"https:\/\/starbottle.space\/?p=7254"},"modified":"2024-07-11T08:00:19","modified_gmt":"2024-07-11T08:00:19","slug":"space-farming-come-riusciremo-a-prosperare-in-altri-mondi-lontani-grazie-allagricoltura-spaziale","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/starbottle.space\/fr\/agriculture-spatiale-comment-nous-prospererons-dans-dautres-mondes-lointains-grace-a-lagriculture-spatiale\/","title":{"rendered":"L'agriculture spatiale : comment nous prosp\u00e9rerons dans d'autres mondes lointains gr\u00e2ce \u00e0 l'agriculture spatiale"},"content":{"rendered":"

Tout comme l'atmosph\u00e8re terrestre est nettoy\u00e9e par les plantes avec l'aide du soleil, notre atmosph\u00e8re artificielle peut \u00eatre renouvel\u00e9e... Les plantes que nous emportons dans notre voyage peuvent fonctionner sans interruption\u201d. C'est ce qu'\u00e9crivait au d\u00e9but du XXe si\u00e8cle le pionnier de l'astronautique, le Russe Konstantin Tsiolkovski. L'humanit\u00e9 se pr\u00e9pare \u00e0 des missions spatiales qui pourraient durer plusieurs mois ou ann\u00e9es, o\u00f9 les ressources essentielles telles que l'oxyg\u00e8ne, l'eau et la nourriture seront s\u00e9v\u00e8rement limit\u00e9es et ne pourront \u00eatre reconstitu\u00e9es que par des missions de r\u00e9approvisionnement. La r\u00e9ponse est la m\u00eame que celle que nous connaissons depuis le n\u00e9olithique : l'agriculture. La culture de plantes sur d'autres mondes permet non seulement de r\u00e9duire la d\u00e9pendance \u00e0 l'\u00e9gard des missions de r\u00e9approvisionnement, mais ouvre \u00e9galement la voie \u00e0 une source de nourriture renouvelable qui peut contribuer \u00e0 la durabilit\u00e9 \u00e0 long terme des environnements extraterrestres. L'espace est un environnement hostile pour l'agriculture et pr\u00e9sente un certain nombre de probl\u00e8mes qui doivent \u00eatre r\u00e9solus, notamment l'absence de gravit\u00e9, la n\u00e9cessit\u00e9 d'un \u00e9clairage artificiel, la raret\u00e9 de l'eau et d'autres nutriments vitaux, et la quantit\u00e9 limit\u00e9e de terres disponibles. La gravit\u00e9 joue un r\u00f4le important dans le d\u00e9veloppement des plantes, car elle leur indique o\u00f9 faire pousser les feuilles et les racines. Par cons\u00e9quent, dans les conditions de microgravit\u00e9 typiques des vols spatiaux, le d\u00e9veloppement des plantes est consid\u00e9rablement affect\u00e9 et des adaptations innovantes doivent \u00eatre introduites pour garantir une culture r\u00e9ussie. Les radiations constituent \u00e9galement une menace, qui doit \u00eatre contr\u00e9e par des mesures efficaces de protection contre les radiations afin de pr\u00e9server la sant\u00e9 des plantes. Pour comprendre l'\u00e9tat de l'art de l'agriculture spatiale, nous avons interrog\u00e9 Stefania De Pascale, professeur titulaire au d\u00e9partement d'agriculture de l'universit\u00e9 de Naples Federico II et chef du laboratoire Esa de recherche sur les cultures pour l'espace.<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Les plantes jouent un r\u00f4le important pour l'humanit\u00e9. Quel devrait \u00eatre le r\u00f4le de la production alimentaire \u00e0 base de plantes dans les aventures spatiales ?<\/strong>
\u201cLe r\u00f4le des plantes pour la vie humaine sur Terre va bien au-del\u00e0 de la simple production alimentaire et sera tout aussi important pour la survie de l'homme dans l'espace. La solution propos\u00e9e par les chercheurs consiste \u00e0 cr\u00e9er dans l'espace un \u00e9cosyst\u00e8me artificiel appel\u00e9 Blss (Bioregenerative Life Support System), dans lequel diff\u00e9rents organismes biologiques interagissent, comme ils le font dans les \u00e9cosyst\u00e8mes terrestres. L'objectif est de cr\u00e9er un \u00e9cosyst\u00e8me bas\u00e9 sur les interactions entre des organismes producteurs (algues, plantes vertes et autres organismes photosynth\u00e9tiques), des organismes d\u00e9composeurs (bact\u00e9ries, champignons et d\u00e9tritivores tels que les vers et les larves d'insectes) et des organismes consommateurs (l'\u00e9quipage humain), log\u00e9s dans des compartiments relatifs, dans lesquels chacun utilise les d\u00e9chets de l'autre comme une ressource, dans un cycle ferm\u00e9 id\u00e9al.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Qu'est-ce que le consortium \u201cMelissa\u201d ?<\/strong>
\u201cDepuis 2013, le d\u00e9partement d'agriculture de l'universit\u00e9 Federico II de Naples est un partenaire officiel du consortium Melissa (Micro-Ecological Life Support System Alternative), le programme de l'Agence spatiale europ\u00e9enne (Esa) qui \u00e9tudie les syst\u00e8mes de maintien de la vie en boucle ferm\u00e9e avec une approche \u00e9cosyst\u00e9mique depuis 1987. Depuis, nous participons activement \u00e0 des projets li\u00e9s au compartiment de culture v\u00e9g\u00e9tale d'un Blss dans le cadre de cet ambitieux programme. Le 19 novembre 2019, nous avons inaugur\u00e9 dans notre d\u00e9partement le Laboratoire de recherche sur les cultures pour l'espace, le premier laboratoire en Europe d\u00e9di\u00e9 \u00e0 la culture de plantes pour les syst\u00e8mes r\u00e9g\u00e9n\u00e9ratifs de maintien de la vie dans l'espace, n\u00e9 de la collaboration avec l'Esa et l'Agence spatiale italienne.\u201d.<\/p>\n\n\n\n

En quoi les plantes cultiv\u00e9es en microgravit\u00e9 sont-elles diff\u00e9rentes de celles cultiv\u00e9es sur Terre ?<\/strong>
\u201cLa gravit\u00e9 joue un r\u00f4le crucial dans l'orientation de la croissance des plantes par le biais de ce que l'on appelle le tropisme gravitationnel. Dans l'espace, en l'absence de stimuli gravitationnels, les plantes pr\u00e9sentent des sch\u00e9mas de croissance al\u00e9atoires ou r\u00e9pondent \u00e0 des stimuli diff\u00e9rents (par exemple, les racines se dirigent vers l'eau et les couronnes vers la lumi\u00e8re). La microgravit\u00e9 influence \u00e9galement les plantes de mani\u00e8re indirecte en modifiant la disponibilit\u00e9 des ressources et l'efficacit\u00e9 des syst\u00e8mes utilis\u00e9s pour soutenir leur croissance, par exemple gr\u00e2ce \u00e0 l'interaction entre la gravit\u00e9 et la dynamique des fluides. Dans l'environnement de microgravit\u00e9 de la Station spatiale internationale (ISS), l'eau ne se comporte pas comme sur Terre, c'est-\u00e0-dire qu'elle ne reste pas au fond d'un r\u00e9cipient et ne peut pas \u00eatre vers\u00e9e, et si elle est pulv\u00e9ris\u00e9e, elle forme des gouttelettes qui s'entrechoquent et s'agr\u00e8gent, formant des gouttelettes de plus en plus grosses qui restent suspendues dans l'air\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Y a-t-il d'autres probl\u00e8mes que l'irrigation ?<\/strong>
\u201cIl est important de fournir aux plantes les nutriments dont elles ont besoin. Des syst\u00e8mes de lib\u00e9ration contr\u00f4l\u00e9e des nutriments peuvent \u00eatre incorpor\u00e9s dans le substrat pour assurer un apport constant de nutriments. Les exp\u00e9riences men\u00e9es \u00e0 bord de l'ISS et d'autres missions spatiales ont d\u00e9montr\u00e9 la faisabilit\u00e9 de la culture des plantes, fournissant des informations scientifiques pr\u00e9cieuses sur la r\u00e9action des plantes et permettant d'optimiser les syst\u00e8mes de culture, tels que les substrats capillaires et les techniques d'irrigation et de nutrition adapt\u00e9es \u00e0 la microgravit\u00e9. Les l\u00e9gumes \u00e0 feuilles (\u201csalades\u201d) ont montr\u00e9 une bonne adaptabilit\u00e9 aux conditions de microgravit\u00e9 et sont cultiv\u00e9s avec succ\u00e8s \u00e0 bord de l'ISS dans des \u201dmachines \u00e0 salades\", ce qui est tr\u00e8s utile pour fournir des ingr\u00e9dients frais au r\u00e9gime alimentaire des astronautes. Mais des c\u00e9r\u00e9ales, des tomates, des betteraves, des radis et de nombreuses autres plantes \u00e0 usage alimentaire sont d\u00e9j\u00e0 cultiv\u00e9es dans l'espace. Une petite bouch\u00e9e pour l'homme, un grand bond pour l'humanit\u00e9 : c'est par ces mots que la Nasa a comment\u00e9 la premi\u00e8re d\u00e9gustation officielle dans l'espace de laitue romaine produite dans Veggie, l'une des installations de la Nasa install\u00e9es \u00e0 bord de l'Iss, et consomm\u00e9e en 2015 par les astronautes. Mais ce n'\u00e9tait qu'un avant-go\u00fbt. Le projet Microgreens x Microgravity pour la production de microgreens dans l'espace, financ\u00e9 par le minist\u00e8re de l'Universit\u00e9 et de la Recherche et coordonn\u00e9 par l'Asi, dont j'ai la responsabilit\u00e9 scientifique, vise \u00e0 d\u00e9finir les exigences scientifiques d'un appareil de vol pour la production de microgreens frais qui seront r\u00e9colt\u00e9s et consomm\u00e9s \u00e0 bord de l'Iss. Les microgreens sont de jeunes plants de diff\u00e9rentes esp\u00e8ces horticoles, herbac\u00e9es ou aromatiques qui sont r\u00e9colt\u00e9s une \u00e0 deux semaines apr\u00e8s le semis, lorsque les premi\u00e8res vraies feuilles commencent \u00e0 se d\u00e9velopper. Elles sont petites et tendres, mais contiennent une forte concentration de phytonutriments, de vitamines, d'antioxydants et de min\u00e9raux. Cette richesse nutritionnelle les diff\u00e9rencie \u00e0 la fois des germes et des l\u00e9gumes matures de la m\u00eame esp\u00e8ce. L'appareil de croissance est actuellement en phase de conception industrielle, gr\u00e2ce \u00e0 un nouveau financement d'Asi, et cette phase est coordonn\u00e9e par Thales Alenia Space Italia. Cet appareil permettra de produire suffisamment de micro-l\u00e9gumes \u00e0 bord de l'ISS pour fournir aux astronautes la dose journali\u00e8re recommand\u00e9e de vitamine C, un antioxydant puissant mais malheureusement instable et donc inadapt\u00e9 au transport lors de longs voyages dans l'espace.<\/p>\n\n\n\n

Quelles sont les cultures id\u00e9ales pour l'espace ?<\/strong>
\u201cLe choix des plantes \u00e0 cultiver dans l'espace repose sur plusieurs facteurs cl\u00e9s, notamment l'efficacit\u00e9 de la r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration des ressources, la valeur nutritionnelle \u00e9lev\u00e9e, la rapidit\u00e9 du cycle de croissance, la facilit\u00e9 de culture dans un environnement contr\u00f4l\u00e9 et la tol\u00e9rance aux stress environnementaux. Mais le choix d\u00e9pend aussi du sc\u00e9nario de la mission. \u00c0 bord des stations orbitales telles que l'ISS, les limites techniques d\u00e9pendent de la disponibilit\u00e9 r\u00e9duite du volume et de l'\u00e9nergie, ainsi que du temps de l'\u00e9quipage. Dans ces environnements, on privil\u00e9gie les cultures caract\u00e9ris\u00e9es par un cycle court, une petite taille, une tol\u00e9rance \u00e0 la culture dans de petits volumes en microgravit\u00e9 et une productivit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e, \u00e9galement appel\u00e9e indice de r\u00e9colte, c'est-\u00e0-dire le rapport entre la fraction comestible et la biomasse totale des plantes.<\/p>\n\n\n\n

Qu'en est-il des missions \u00e0 long terme et des futures colonies spatiales ?<\/strong>
Pour r\u00e9pondre aux besoins nutritionnels de l'\u00e9quipage, les cultures qui fournissent des aliments riches en \u00e9nergie, en glucides et en prot\u00e9ines (comme le bl\u00e9 tendre et dur, le riz, les pommes de terre, le soja), ainsi que les cultures destin\u00e9es \u00e0 la consommation fra\u00eeche (tomate, laitue) sont privil\u00e9gi\u00e9es. Il ne faut pas s'attendre \u00e0 des plantes comme celles de la Petite boutique des horreurs de Frank Oz, mais aux m\u00eames cultures que celles qui constituent la base de notre alimentation sur Terre. La s\u00e9lection des cultures pour l'espace d\u00e9pendra \u00e9galement de la capacit\u00e9 \u00e0 g\u00e9rer efficacement le cycle de vie de la plante, \u00e0 commencer par la pollinisation, dans un environnement ferm\u00e9 et contr\u00f4l\u00e9\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Est-il possible de rendre le sol de la Lune ou de Mars propice \u00e0 la culture des plantes ?<\/strong>
\u201cC'est l'un des d\u00e9fis les plus intrigants pour l'exploration spatiale \u00e0 long terme de la Lune et de Mars. Le sol de ces corps c\u00e9lestes, le r\u00e9golithe, pr\u00e9sente plusieurs probl\u00e8mes, notamment la pr\u00e9sence de compos\u00e9s potentiellement toxiques pour les plantes, l'absence de mati\u00e8re organique et le manque de nutriments disponibles essentiels \u00e0 la croissance des plantes. Cependant, plusieurs approches sont \u00e0 l'\u00e9tude pour surmonter ces difficult\u00e9s. Pour favoriser la croissance des plantes, le sol de Mars et de la Lune n\u00e9cessitera un amendement robuste, avec l'ajout de mati\u00e8res organiques obtenues \u00e0 partir du traitement des r\u00e9sidus de culture et des d\u00e9chets de mission (d\u00e9chets alimentaires, f\u00e8ces, urine), ainsi que des conditionneurs de sol microbiens et non microbiens et des biostimulants pour permettre la croissance des plantes\u201d.<\/p>\n\n\n\n

L'\u00e9tude de la culture des plantes dans l'espace permet-elle de d\u00e9velopper des syst\u00e8mes exportables sur Terre ?<\/strong>
\u201cL'agriculture spatiale est un domaine en pleine \u00e9volution qui promet de r\u00e9volutionner l'exploration spatiale et d'avoir un impact positif sur la Terre. En d\u00e9veloppant des syst\u00e8mes agricoles durables et r\u00e9sistants dans l'espace, nous pouvons apprendre \u00e0 mieux g\u00e9rer les ressources de notre plan\u00e8te et \u00e0 assurer la s\u00e9curit\u00e9 alimentaire des g\u00e9n\u00e9rations futures, contribuant ainsi \u00e0 relever le grand d\u00e9fi agricole que repr\u00e9sente l'alimentation d'une population en constante augmentation. Les connaissances acquises et les technologies d\u00e9velopp\u00e9es pour cultiver des plantes dans l'espace permettront de cultiver dans des zones terrestres extr\u00eames, des p\u00f4les aux d\u00e9serts, jusqu'au c\u0153ur des m\u00e9gapoles modernes, et de gagner ainsi plus d'espace pour les plantes sur Terre. Ma devise refl\u00e8te cet id\u00e9al : \u201dPlus de plantes dans l'espace. Plus d'espace pour les plantes sur Terre\".<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Come l\u2019atmosfera terrestre viene ripulita dalle piante con l\u2019aiuto del Sole, cos\u00ec la nostra atmosfera artificiale pu\u00f2 essere rinnovata\u2026 Le piante che portiamo con noi durante il viaggio possono lavorare ininterrottamente\u201d. Lo scriveva agli inizi del Novecento il pioniere dell\u2019astronautica, il russo Konstantin Tsiolkovsky. L\u2019umanit\u00e0 si prepara ad affrontare missioni spaziali che potrebbero durare diversi […]<\/p>\n","protected":false},"author":55,"featured_media":7255,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"wds_primary_category":43,"footnotes":""},"categories":[43],"tags":[],"class_list":["post-7254","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-space-economy"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/starbottle.space\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7254","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/starbottle.space\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/starbottle.space\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/starbottle.space\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/55"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/starbottle.space\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7254"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/starbottle.space\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7254\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":7256,"href":"https:\/\/starbottle.space\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7254\/revisions\/7256"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/starbottle.space\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/7255"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/starbottle.space\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7254"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/starbottle.space\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7254"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/starbottle.space\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7254"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}