Comment les scientifiques envisagent de cultiver de la nourriture sur la Lune

Pourquoi l'agriculture lunaire est importante

Nourrir des astronautes lors d'un transit de six mois vers Mars ou dans une base lunaire permanente entièrement à partir de la Terre n'est ni pratique ni abordable. Chaque kilogramme lancé depuis la Terre coûte des milliers de dollars, et le défi logistique consistant à approvisionner un avant-poste lointain en nourriture fraîche serait colossal. La solution, selon les chercheurs, réside dans la Lune elle-même, plus précisément dans la couche de roches brisées et de poussière qui recouvre sa surface, connue sous le nom de régolithe lunaire.

L'objectif n'est pas romantique. Cultiver de la nourriture dans la poussière lunaire est un problème d'ingénierie et de biologie complexe, auquel les scientifiques s'attaquent depuis des années. Des avancées récentes suggèrent qu'il pourrait enfin être à portée de main.

Qu'est-ce que le régolithe lunaire ?

Le régolithe lunaire est le matériau meuble et fragmenté qui recouvre la surface de la Lune, créé au cours de milliards d'années par le bombardement de météorites et le rayonnement cosmique. Contrairement au sol terrestre, il ne contient pas de matière organique, pas de composés azotés sous une forme utilisable et pas d'écosystème microbien. Il est également extrêmement abrasif : de minuscules éclats de verre qui peuvent endommager l'équipement et les poumons.

Ce que le régolithe lunaire contient, c'est une gamme de minéraux – silice, oxydes de fer, calcium, magnésium et soufre – qui sont essentiels à la croissance des plantes. Le défi consiste à rendre ces nutriments accessibles aux plantes vivantes.

La première étape marquante : des plantes dans du vrai sol lunaire

En 2022, des scientifiques de l'Université de Floride ont réalisé une première historique : ils ont cultivé des plantes dans du véritable sol lunaire collecté par les astronautes d'Apollo 11, 12 et 17. Travaillant avec seulement 12 grammes de précieuse poussière lunaire – soit environ quelques cuillères à café – l'équipe a planté des graines d'Arabidopsis thaliana, une petite plante à fleurs couramment utilisée dans la recherche en laboratoire.

Les résultats ont été frappants. Presque toutes les graines ont germé, prouvant que le sol lunaire ne bloque pas les signaux hormonaux de base dont les plantes ont besoin pour germer. Mais les plantes ont montré des signes évidents de stress : elles ont poussé plus lentement, étaient plus petites et ont exprimé des gènes associés à la gestion des métaux lourds et de la toxicité du sel. Le véritable sol lunaire, s'est-il avéré, est un milieu de culture hostile, mais pas impossible.

La NASA a décrit l'expérience comme une première étape essentielle vers un système de support de vie biorégénératif – des systèmes qui utilisent des organismes vivants pour recycler l'air, l'eau et la nourriture lors de missions de longue durée.

La percée du pois chiche de 2026

Une avancée majeure a eu lieu au début de 2026, lorsqu'une équipe travaillant avec l'Université Texas A&M a publié des résultats dans Scientific Reports montrant que des pois chiches – une culture vivrière riche en protéines – pouvaient être cultivés et récoltés à partir d'un sol lunaire simulé. C'était la première fois qu'une culture vivrière était réellement semée dans un simulant de régolithe lunaire.

L'ingrédient clé n'était pas un nouvel engrais, mais un champignon. Les chercheurs ont enrobé les graines de pois chiches de champignons mycorhiziens arbusculaires (CMA) avant de les planter. Ces champignons forment une relation symbiotique avec les racines des plantes, augmentant considérablement leur capacité à absorber les nutriments tout en bloquant l'absorption des métaux lourds toxiques. L'équipe a également ajouté du vermicompost – des excréments de vers riches en nutriments – au milieu de culture.

Les plantes dans des mélanges contenant jusqu'à 75 % de simulant lunaire ont réussi à produire des graines. Dans un simulant à 100 %, aucune des plantes n'a survécu assez longtemps pour fleurir – un rappel que les défis restants sont importants.

Les principaux obstacles

Les chercheurs ont identifié plusieurs obstacles persistants à l'agriculture lunaire :

• Carence en azote : Le régolithe lunaire ne contient pratiquement pas d'azote biologiquement disponible, dont les plantes ont besoin pour construire des protéines et de l'ADN. Les futures fermes devront peut-être compter sur l'azote acheminé depuis la Terre, recyclé à partir des déchets des astronautes ou fixé par des microbes spécialisés.
• Rayonnement : La Lune n'a pas de champ magnétique ni d'atmosphère pour se protéger contre le rayonnement solaire, qui peut endommager l'ADN des plantes. Les serres devraient probablement être construites sous terre ou fortement blindées.
• Gravité : À un sixième de la gravité terrestre, l'eau et les nutriments se déplacent différemment dans le sol, ce qui complique l'irrigation et la croissance des racines.
• Extrêmes de température : Les températures à la surface lunaire varient d'environ 127 °C au soleil à -173 °C à l'ombre, ce qui rend les environnements clos et climatisés essentiels.

Approches alternatives : hydroponie et recyclage des déchets

De nombreux chercheurs soutiennent que tenter de cultiver directement dans le régolithe pourrait être la voie la plus difficile. L'Agence spatiale européenne étudie une approche hybride : extraire des minéraux du régolithe et les dissoudre dans l'eau pour alimenter des systèmes hydroponiques, où les plantes poussent dans un liquide riche en nutriments plutôt que dans le sol. Une équipe du Centre spatial Kennedy de la NASA teste la façon dont les eaux usées traitées – recyclées à partir des eaux d'égout des astronautes – interagissent avec les simulants lunaires et martiens pour produire des solutions nutritives prêtes à l'emploi pour les plantes.

Ces systèmes de support de vie biorégénératifs (BLiSS) formeraient une boucle fermée : les astronautes mangent de la nourriture, produisent des déchets, qui sont recyclés en nutriments, qui nourrissent davantage de nourriture. La Lune, dans cette vision, devient un terrain d'essai pour les systèmes durables dont les missions martiennes dépendront.

La voie à suivre

Avec le programme Artemis de la NASA visant une présence humaine soutenue près du pôle sud lunaire à la fin des années 2020, et plusieurs agences spatiales poursuivant leurs propres ambitions lunaires, la pression pour résoudre l'agriculture lunaire s'intensifie. Cultiver ne serait-ce qu'une fraction du régime alimentaire d'un astronaute sur place réduirait considérablement les coûts de réapprovisionnement et améliorerait la résilience de la mission.

Les scientifiques sont prudents mais optimistes. La Lune est inhospitalière, mais il en a été de même, autrefois, pour chaque ferme sur Terre.