Bioremédiation d’un simulant de régolithe lunaire grâce aux champignons mycorhiziens et aux symbioses végétales permettant au pois chiche de produire des graines

Cultiver le dîner sur la Lune

Pour les futurs astronautes vivant sur la Lune, une salade fraîche ne sera pas un luxe — ce sera une nécessité. Transporter des aliments emballés depuis la Terre coûte cher et demeure limité, si bien que les agences spatiales cherchent des moyens de cultiver des plantes directement dans le matériau lunaire. Cette étude explore si une culture terrestre humble, le pois chiche, associée à des champignons bénéfiques et à du compost organique, peut transformer la poussière lunaire hostile en une surface vivante et productrice de nourriture.

Pourquoi la poussière lunaire est un environnement difficile pour les plantes

Le régolithe lunaire — la « terre » grise et poudreuse qui couvre la Lune — n’a rien à voir avec la terre de jardin. Il contient des minéraux utiles, mais presque aucune matière organique, aucune communauté microbienne naturelle, et ses grains anguleux et irréguliers retiennent mal l’eau et peuvent endommager les tissus vivants. Certains de ses métaux peuvent devenir toxiques pour les plantes, et l’azote, nutriment essentiel, est rare. Des expériences antérieures ont montré que des graines peuvent germer dans ce matériau, mais les plantes poussent lentement, paraissent stressées et échouent souvent à prospérer. Pour rendre le régolithe lunaire véritablement cultivable, il faut le transformer à la fois chimiquement et physiquement.

Utiliser les aides souterraines de la Terre

Sur Terre, les racines des plantes travaillent rarement seules. Elles s’associent à des champignons mycorhiziens arbusculaires — des alliés microscopiques qui entourent les racines et s’étendent loin dans le sol, échangeant nutriments et eau contre les sucres de la plante. Ces champignons peuvent aussi piéger les métaux lourds et contribuer à coller les particules du sol entre elles en agrégats stables. Le vermicompost, produit lorsque des vers de terre et leurs microbiotes décomposent des déchets organiques, apporte des nutriments et une communauté riche d’organismes bénéfiques. Dans cette étude, les chercheurs ont combiné des pois chiches, ces champignons amicaux pour les racines, et du vermicompost avec un simulant de régolithe lunaire très fidèle pour tester si ce trio pouvait créer un milieu de culture fertile pour des cultures spatiales.

Tester le pois chiche dans un sol simulé lunaire

L’équipe a cultivé des pois chiches dans des mélanges de simulant de régolithe et de vermicompost allant d’un pourcentage élevé de compost à 100 % de simulant, avec ou sans inoculation fongique. Toutes les graines ont germé, ce qui indique que le contact avec le simulant n’empêche pas la croissance initiale. À mesure que les plantes ont mûri, les mélanges riches en régolithe ont provoqué un stress visible : tiges rabougries, jaunissement des feuilles et moins de ramifications, reflet probable d’un manque de nutriments clés et de mauvaises conditions hydriques. Pourtant, au jour 56, les plantes ayant reçu le traitement fongique semblaient nettement en meilleure santé, en particulier dans le simulant pur à 100 %, où elles sont restées plus vertes et turgescentes plus longtemps que les plantes non traitées. Bien que toutes les plantes en simulant pur finissent par mourir, les partenaires fongiques ont prolongé leur survie d’environ deux semaines, démontrant que ce soutien biologique peut gagner un temps précieux dans un environnement extrême.

Des fleurs aux graines dans des conditions rudes

Pour une ferme spatiale, il ne suffit pas que les plantes survivent — elles doivent produire des graines pour permettre des récoltes continues. Dans cette expérience, les pois chiches n’ont formé fleurs et graines que dans un terreau normal et dans les mélanges régolithe–compost ayant également reçu les champignons. Des proportions plus élevées de simulant lunaire ont réduit le nombre total de graines, mais les graines formées étaient similaires en taille et en poids à celles cultivées dans les témoins de type terrestre. Cela suggère que le stress précoce limite le nombre de graines qui se développent, mais qu’une fois le remplissage des graines commencé, les partenariats fongiques contribuent à maintenir leur qualité. Parallèlement, les champignons ont modifié l’environnement chimique : dans les mélanges régolithe–compost, ils ont maintenu un pH légèrement acide favorable à la disponibilité des nutriments, tout en laissant des questions ouvertes sur la manière dont les métaux sont répartis entre les tissus végétaux et les structures fongiques.

Renforcer la poussière fragile pour en faire un vrai sol

Au-delà du soutien à la croissance des plantes, les partenaires biologiques ont aussi commencé à remodeler le simulant lui-même. Les champignons mycorhiziens tissent entre les particules et libèrent des substances adhésives qui lient les grains en agrégats — des structures en miettes qui résistent au désagrégement dans l’eau. En utilisant un test de stabilité des agrégats réalisé avec un smartphone, les chercheurs ont constaté que tous les mélanges avec des pois chiches traités par les champignons produisaient des mottes plus solides et plus stables que les témoins non traités, y compris ceux comportant de fortes proportions de simulant. Cette amélioration de la structure peut accroître la rétention d’eau, le mouvement des nutriments et l’accès des racines, transformant une poussière lâche et abrasive en quelque chose de plus proche d’un vrai sol en une seule génération de plantes.

Ce que cela signifie pour les fermes lunaires — et pour la Terre

L’étude montre que la régénération du sol à la manière terrestre — en utilisant des cultures résistantes, des champignons utiles et des déchets organiques recyclés — peut pousser le matériau de type lunaire un pas crucial vers un terrain cultivable. Les pois chiches inoculés avec des mycorhizes ont pu fleurir et produire des graines dans des mélanges régolithe–compost, et même dans le simulant pur le partenariat a prolongé la survie des plantes et renforcé le substrat. Bien que les plantes présentaient encore des signes de stress et que de nombreux défis subsistent, le travail suggère que les futures serres lunaires pourraient dépendre moins de sols importés et davantage de systèmes vivants qui apprivoisent progressivement la poussière de la Lune. Les mêmes stratégies peuvent aussi aider à réhabiliter des sols dégradés sur Terre, reliant l’agriculture spatiale à une agriculture durable à domicile.

Citation: Atkin, J., Pierson, E., Gentry, T. et al. Bioremediation of lunar regolith simulant through mycorrhizal fungi and plant symbioses enables chickpea to seed. Sci Rep 16, 7498 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35759-0

Mots-clés: agriculture spatiale, régolithe lunaire, champignons mycorhiziens, pois chiche, vermicompost