Une équipe de chercheurs japonais a cultivé du riz dans un sol lunaire simulé en utilisant rien de plus que de l’air, de l’électricité et un appareil de la taille d’une boîte à chaussures, marquant une avancée majeure pour le rêve de l’agriculture sur la Lune.
Des scientifiques de l’Université Tohoku et de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale (JAXA) ont construit un générateur à plasma compact qui extrait l’azote directement de l’air et le convertit en engrais nitraté avec une efficacité de près de 100 %, en utilisant moins de 100 watts. Lorsqu’ils ont appliqué l’eau enrichie en nitrate au simulant de régolithe lunaire, les plants de riz ont poussé nettement plus fort que les témoins et ont atteint le stade de l’épiaison (la première étape vers la formation du grain) en quatre mois.
Cette percée résout un problème fondamental : le régolithe lunaire, la poussière grise recouvrant la surface de la Lune, ne contient aucune matière organique et presque aucun composé azoté. La Lune n’a pas d’atmosphère, donc tout air pour l’agriculture doit provenir d’un habitat scellé avec de l’azote expédié de la Terre ou fabriqué sur place.
« Notre dispositif pourrait permettre aux futurs agriculteurs lunaires de recycler l’azote déjà en circulation autour d’eux en l’engrais exact dont leurs cultures ont besoin », a déclaré Toshiro Kaneko, chercheur principal à l’Université Tohoku, dans un communiqué accompagnant l’étude publiée le 2 mai 2026 dans la revue npj Microgravity.
Le dispositif à plasma fonctionne en convertissant l’azote de l’air ambiant en gaz pentoxyde d’azote (N2O5). Une fois dissous dans l’eau, ce gaz forme du nitrate, le nutriment essentiel dont les plantes ont besoin pour prospérer. L’ensemble du processus fonctionne uniquement à l’électricité, contournant le procédé Haber-Bosch gourmand en combustibles fossiles qui domine la production d’engrais terrestre.
Dompter la poussière lunaire hostile
Les bénéfices allaient bien au-delà de l’apport d’azote. Le régolithe lunaire brut est hautement alcalin, avec un pH de 9,09, ce qui le rend hostile à la plupart des plantes. L’ajout d’eau enrichie en nitrate a fait chuter le pH à un niveau hospitalier de 6,76. Cette neutralisation a libéré des ions calcium, magnésium et potassium qui étaient chimiquement piégés dans les grains de régolithe, les rendant disponibles pour les racines du riz.
Parallèlement, le traitement a supprimé les ions d’aluminium toxiques qui endommagent normalement le développement des racines et entravent la croissance des plantes. L’effet combiné a produit des plants de riz sensiblement plus robustes en trois mois, avec le premier stade d’épiaison observé au quatrième mois.
Un boost immunitaire inattendu
En testant le dispositif, l’équipe a découvert un bonus inattendu. La pulvérisation du gaz pentoxyde d’azote directement sur les feuilles des plantes a activé les voies hormonales liées à la résistance aux maladies et à l’immunité générale. L’exposition au gaz a également maintenu les tiges plus courtes et plus robustes, contrecarrant l’étirement excessif qui se produit en faible gravité (un problème qui rendrait les cultures lourdes du haut et fragiles dans un environnement lunaire).
« Cela pourrait s’avérer essentiel pour gérer les structures des cultures dans les conditions de faible gravité des environnements spatiaux », a noté Kaneko.
Promesse terrestre
Étant donné que le processus de fertilisation fonctionne entièrement à l’électricité plutôt qu’aux combustibles fossiles, la même technologie pourrait offrir une voie plus propre et plus durable pour produire de l’engrais azoté sur Terre. La production conventionnelle d’ammoniac par le procédé Haber-Bosch représente environ 1 à 2 % de la consommation énergétique mondiale et une part significative des émissions de carbone agricoles.
« Le processus de production de cet engrais fonctionne entièrement à l’électricité et à faible puissance, découplant complètement la fixation de l’azote des combustibles fossiles », a déclaré Kaneko. « Cela rend la technologie adaptée à une production agricole durable sur la Lune et ici sur Terre. »
La petite taille de l’appareil, sa faible consommation électrique et sa capacité à générer de l’engrais à partir de tout air contenant de l’azote le rendent bien adapté aux conditions confinées et aux ressources limitées d’un habitat lunaire. Avec le programme Artemis de la NASA visant à ramener les humains sur la Lune plus tard cette décennie et les plans d’une avant-poste lunaire permanent qui prennent forme à l’international, la production alimentaire in situ est devenue une priorité stratégique.
Comme le disent les chercheurs, ces travaux rappellent que résoudre les énigmes pratiques de la vie hors du monde finit souvent par nous apprendre quelque chose d’utile sur la vie sur Terre.
Featured image: Apollo 12 astronaut on the lunar surface. Credit: NASA
Traduit par Lydie