L'homme d'État romain Marcus Tullius Cicero a dit :« Si vous avez un jardin et une bibliothèque, Vous avez tout ce dont vous avez besoin."
Les humains qui tentent un jour de faire de Mars leur foyer pourraient bien partager les sentiments exprimés par l'orateur de la Rome antique. Quant à la bibliothèque, les livres peuvent désormais être stockés numériquement. Mais comment votre jardin pousse-t-il dans l'espace ?
Découvrir, les scientifiques ont étudié la croissance des plantes sur la Station spatiale internationale (ISS). Les résultats pourraient aider à augmenter la productivité des jardins extraterrestres et terrestres.
Récemment, l'ISS a accueilli des récoltes impressionnantes, donnant des collations savoureuses pour les membres d'équipage ! Cependant, les scientifiques n'en ont pas fini d'essayer de percer les secrets de la croissance des plantes loin de chez eux.
"Les futurs habitants des avant-postes spatiaux devront cultiver des plantes pour se nourrir et pour recycler l'air et l'eau, ", explique Anna-Lisa Paul de l'Université de Floride. "Nous étudions donc comment les plantes s'adaptent à l'environnement des vols spatiaux. Nos découvertes nous aideront également à comprendre comment les plantes pourraient réagir à des environnements nouveaux et difficiles ici sur Terre. »
Paul et son collègue Robert Ferl cultivent des plantes dans l'espace depuis 1999, quand ils ont lancé leur première expérience sur la navette spatiale Columbia. Plusieurs expériences de station spatiale ont suivi. L'une de leurs découvertes les plus convaincantes était que certaines stratégies de croissance des racines supposées nécessiter la gravité ne le font pas vraiment.
Les racines des plantes recherchent de l'eau et des nutriments en poussant loin de l'endroit où elles sont plantées. Pour déterminer dans quelle direction grandir, les plantes terrestres utilisent la gravité comme signal. Et ils utilisent le toucher pour contourner les obstacles. A la fin des années 1800, Charles Darwin a démontré que les plantes poussant le long d'une surface inclinée n'envoient pas leurs racines directement loin de la graine mais les envoient plutôt vers la droite ou la gauche. Il a émis l'hypothèse que ce modèle de croissance – appelé « inclinaison » – était causé par une combinaison de racines touchant leur chemin à travers la surface inclinée et la gravité tirant directement sur elles.
Dans une expérience en 2010, Paul et Ferl ont découvert, cependant, que des racines de plantes poussant en microgravité sur la station, faussés comme leurs homologues terrestres.
"L'ISS nous a montré quelque chose que nous n'aurions jamais su autrement, " note Paul. " La gravité n'est pas essentielle dans l'orientation des racines. "
Bonnes nouvelles. C'est un obstacle de moins à la culture de plantes dans l'espace. Les plantes rechercheront efficacement les nutriments dont elles ont besoin sans gravité.
L'expérience a également étudié les modèles d'expression génétique. Les plantes spatiales ont changé la façon dont elles exprimaient leurs gènes afin de produire des protéines spécifiques utiles en apesanteur.
Paul explique, "Lorsque les organismes vivants sont confrontés à des changements environnementaux, leur réponse implique presque toujours un changement dans l'expression génétique. Pour faire face, ils 'allument et éteignent' certains gènes."
Les plantes sont des pros à cela.
Paul dit, "Les parois cellulaires des plantes subissent une sorte de remodelage dans l'espace. Les gènes associés à la paroi cellulaire sont souvent dans des" positions de commutation " opposées à celles sur Terre. "
Les chercheurs ne savent pas encore à quoi cela sert, mais ils ont l'intention de le découvrir avec des expériences supplémentaires.
Paul et Ferl ne sont pas seuls. De nombreux autres scientifiques ont également étudié la croissance des plantes sur la station spatiale pour percer les secrets de la croissance réussie des plantes dans ce nouvel environnement. Au cœur de toutes les recherches se trouve la quête de fournir aux humains « tout » dont ils ont besoin, où qu'ils soient.
