L’exploitation minière microbienne pourrait aider à coloniser la Lune et Mars, selon une étude


“Cette pratique peut être coûteuse sur le plan monétaire et environnemental.”

Un rendu d’un habitat imprimé en 3D sur Mars. SEArch+/Apis Cor / NASA

La colonisation de l’espace sera sans aucun doute l’une des plus importantes réalisations futures de l’humanité. L’établissement d’une colonie dans l’espace représente une grande partie du travail des principaux géants technologiques du monde. Mais la colonisation de l’espace n’est pas seulement l’affaire des géants de la technologie, bien sûr. Certaines universités étudient la colonisation de l’espace, comme l’Université de Californie, Irvine.

Selon des ingénieurs de l’université de Californie à Irvine, les microbes pourraient aider à coloniser la Lune et Mars. Inspirés par les cyanobactéries qui acquièrent des nutriments à partir des roches du désert d’Atacama au Chili, ils considèrent également ces résultats comme une étape vers l’emploi de micro-organismes dans l’impression 3D à grande échelle ou la fabrication additive à une échelle adaptée au génie civil dans des endroits difficiles comme la Lune et Mars.

Comme le mentionne l’université, des méthodes de microscopie électronique à haute résolution et d’imagerie spectroscopique de pointe ont été utilisées par des chercheurs des départements de science et de génie des matériaux de l’UC Irvine et de l’université Johns Hopkins pour comprendre en profondeur comment les micro-organismes modifient les minéraux naturels et les nanocéramiques artificielles.

Les auteurs affirment qu’une cause importante est la production de biofilms par des cyanobactéries qui dissolvent les particules d’oxyde de fer magnétique dans les roches de gypse, transformant la magnétite en hématite oxydée.

Leurs conclusions ont été publiées dans Materials Today Bio le 15 décembre.

David Kisailus, professeur de science et d’ingénierie des matériaux à l’UCI, tient un modèle de magnétite cristalline. University of California, Irvine

“Grâce à un processus biologique qui a évolué pendant des millions d’années, ces minuscules mineurs creusent les roches, extrayant les minéraux essentiels aux fonctions physiologiques, telles que la photosynthèse, qui leur permettent de survivre”, explique l’auteur correspondant, David Kisailus, professeur de science et d’ingénierie des matériaux à l’UCI.

“Les humains pourraient-ils utiliser une approche biochimique similaire pour obtenir et manipuler les minéraux que nous trouvons précieux ? Ce projet nous a conduits sur cette voie.”

Pourquoi le désert d’Atacama est-il important ?

Le désert d’Atacama est l’un des environnements les plus secs et les plus hostiles du monde. Chroococcidiopsis, une cyanobactérie découverte dans des échantillons de gypse recueillis par l’équipe de Johns Hopkins. Selon la co-auteure Jocelyne DiRuggiero, professeur associé de biologie à l’institution de Baltimore, le désert d’Atacama est un endroit extraordinaire pour survivre dans un habitat pierreux.

“Certains de ces traits incluent la production de chlorophylle qui absorbe les photons rouges lointains et la capacité d’extraire l’eau et le fer des minéraux environnants”, a-t-elle ajouté.

M. Kisailus a déclaré que la façon dont les micro-organismes traitent les métaux dans leur habitat désertique l’a fait réfléchir à nos propres pratiques d’exploitation minière et de fabrication. “Lorsque nous extrayons des minéraux, nous nous retrouvons souvent avec des minerais qui peuvent présenter des difficultés pour l’extraction de métaux précieux”, a-t-il ajouté.

“Nous devons souvent soumettre ces minerais à un traitement extrême pour les transformer en quelque chose de valeur. Cette pratique peut être coûteuse sur le plan monétaire et environnemental.”

Kisailus envisage maintenant une stratégie biologique qui utiliserait des analogues naturels ou synthétiques de sidérophores, d’enzymes et d’autres sécrétions pour modifier les minéraux là où seul un gros concasseur mécanique est actuellement efficace. Allant plus loin, il suggère qu’il pourrait y avoir une méthode pour persuader les microbes d’utiliser des capacités biochimiques comparables pour générer une substance artificielle à la demande dans des endroits peu pratiques.

“J’appelle cela le ‘formage lunaire’ plutôt que le ‘terraformage'”, a déclaré Kisailus. “Si vous voulez construire quelque chose sur la lune, au lieu de faire appel à des personnes pour le faire, nous pourrions faire appel à des systèmes robotisés pour imprimer en 3D le support, puis demander aux microbes de le reconfigurer en quelque chose de valeur. Cela pourrait être fait sans mettre en danger les vies humaines.”

Lire aussi : Les cyanobactéries qui peuvent survivre sur Mars peuvent aider à coloniser la planète rouge

Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche


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