Des chercheurs de l’Université des sciences d’Okayama, au Japon, ont franchi une étape importante vers la viabilité de l’aquaculture comme source alimentaire pour les futures bases lunaires en étudiant comment les crevettes se nourrissent et se comportent en microgravité. Les résultats ont été publiés dans la revue Microgravity Science and Technology.
Le défi est simple. La nourriture n’existe pas naturellement dans l’espace. Chaque repas pour les astronautes doit soit être apporté de la Terre, soit être cultivé et élevé dans l’habitat. Les fruits de mer figurent parmi les protéines les plus consommées sur Terre, mais on ne sait presque rien du comportement des animaux aquatiques dans les environnements de faible gravité ou de microgravité d’une base lunaire ou d’une mission spatiale lointaine.
Pour combler cette lacune, l’équipe a construit un clinostat sur mesure, un dispositif qui fait tourner des échantillons pour simuler l’apesanteur. Les clinostats standards tournent à 10 à 25 tours par minute, mais cette vitesse est trop lente pour des animaux complexes capables de se réorienter plus rapidement que l’appareil ne peut compenser. L’équipe d’Okayama a construit une version tournant à environ 130 tr/min, soit plus de deux rotations par seconde, assez rapide pour empêcher les crevettes de détecter et de compenser la gravité. Cela a permis aux chercheurs de simuler une pseudo-apesanteur sur des périodes allant de quelques minutes à plusieurs jours, bien plus longues que les secondes disponibles dans les tours de chute ou les vols paraboliques.
L’équipe a mené deux expériences. Dans la première, de jeunes crevettes kuruma ont été placées dans le clinostat pendant des sessions de 15 minutes tout en s’accrochant à un filet en plastique pour contrer les mouvements d’eau. Les crevettes ne mangeaient que les granulés alimentaires apparaissant directement devant leur bouche, adoptant une stratégie d’alimentation passive plutôt que de chasser activement. L’alimentation était plus efficace lorsque le mouvement de l’eau cessait, ce qui suggère que les crevettes mangeront activement en microgravité si le débit d’eau est correctement contrôlé.
Dans la seconde expérience, des artémies (Artemia salina) ont été maintenues en rotation continue pendant quatre jours. Elles ont chassé des algues avec succès, généré des déchets et grandi de manière significative, ne montrant aucun effet indésirable majeur dû à une microgravité simulée prolongée. Les artémies, communément appelées crevettes de mer, sont des organismes robustes qui pourraient constituer une source fiable de protéines dans un habitat spatial en circuit fermé.
L’analyse génétique a apporté un autre éclairage. Les chercheurs ont comparé l’ARN de crevettes kuruma exposées à 24 heures de microgravité simulée à celui d’un groupe témoin maintenu à gravité normale. Ils ont constaté des changements marqués dans les gènes contrôlant le métabolisme de la chitine et le développement de la cuticule, tous deux liés à la locomotion et à l’entretien de l’exosquelette. Ces résultats indiquent que la microgravité affecte les crevettes à un niveau biologique fondamental, modifiant la façon dont leur corps produit et maintient leur structure externe.
L’étude s’inscrit dans un effort plus large de développement de l’aquaculture spatiale. Des programmes connexes incluent l’initiative Lunar Hatch, qui a envoyé des œufs de poisson fécondés vers la Lune, et SpaceGenFish, un système d’aquaculture automatisé conçu pour la Station spatiale internationale. L’équipe d’Okayama a également tenté des expériences sur des poissons, mais celles-ci ont échoué en raison de limitations de caméra, laissant la place à des études ultérieures.
Beaucoup de recherches supplémentaires sont nécessaires avant que l’aquaculture puisse jouer un rôle crucial dans l’approvisionnement des astronautes en viande fraîche. Mais les résultats montrent qu’au moins certains crustacés peuvent survivre, grandir et se nourrir dans des conditions simulant la microgravité de l’espace, ouvrant la voie à de futures études à bord de l’ISS ou sur la surface lunaire.
Traduit par Lydie