Deviens un jardinier de l'espace et compare la croissance de racines
À la Station spatiale internationale (SSI), l'astronaute de la NASA Peggy Whitson fait l'entretien de plants de chou. (Source : NASA.)
Les agences spatiales s'intéressent beaucoup à la culture des plantes dans l'espace puisqu'elle présente de grands avantages pour les missions spatiales de longue durée et pour l'exploration future d'autres planètes par des astronautes. Les plantes cultivées dans l'espace seront une source de nourriture durable, aideront à réduire les taux de dioxyde de carbone, faciliteront le processus de recyclage de l'eau et seront bénéfiques pour la santé mentale des astronautes. Mais pour réussir à faire pousser des plantes dans l'espace, il est important de comprendre comment les racines se développent, à la fois sur Terre, où il y a de la gravité, et dans l'espace, où la gravité est très faible (microgravité).
Les plantes poussent difficilement dans l'espace surtout parce qu'en microgravité, l'eau et les nutriments ne pénètrent pas dans le sol. Ce phénomène a un effet sur le comportement des racines, dont le rôle est d'absorber les nutriments et l'eau.
L'objectif de cette expérience est de montrer l'effet de la teneur en nutriments du sol sur la taille et la forme des racines.
Matériel nécessaire
- Six jeunes pousses d'un même type de plante. (Note : tu peux les faire pousser toi-même à partir de pépins ou de noyaux de fruits ou de légumes ou encore à partir de haricots secs).
- Six contenants identiques pour mettre de la terre et faire pousser les plantes, comme des contenants vides de margarine ou de yogourt. (Avec un marqueur indélébile, écrit «
Terre riche
» sur trois contenants et «Terre ordinaire
» sur les trois autres.) - Terre ordinaire (assez pour remplir trois contenants).
- Terre riche en nutriments (assez pour remplir trois contenants). (Pour avoir de la terre riche en nutriments, ajoute du fumier ou de l'engrais à de la terre ordinaire. Suis les instructions sur l'étiquette du produit pour savoir quelle quantité mettre.)
- Eau.
Procédure
- Plante trois des pousses dans la terre riche en nutriments et les trois autres dans la terre ordinaire. (Juste avant, examine les racines des pousses. Tu peux même les prendre en photo!)
- Regroupe les six pousses en trois paires : chaque paire sera faite d'une pousse dans de la terre riche en nutriments et d'une pousse dans de la terre ordinaire.
- Mets la première paire à la lumière directe du soleil, la deuxième à un endroit où l'éclairage intérieur est bon et la troisième là où il y a peu d'éclairage.
- Laisse pousser les plants pendant un bon moment. Assure-toi de les arroser tous les jours. (La vitesse de croissance et la taille des plants varient selon ce qu'on fait pousser.)
- Retire délicatement les plants de la terre et examine les racines. Est-ce qu'ils ont grossi? Vois-tu des différences dans la taille des racines des six plants?
- Facultatif : Pèse les racines de chaque plant sur une petite balance. Calcule le poids moyen des racines des plants qui ont poussé dans la terre riche en nutriments et celui des racines des plants qui ont poussé dans la terre ordinaire. Remarque la différence entre les deux poids moyens.
L'astronaute de la NASA Serena Auñón-Chancellor récolte du chou frisé et de la laitue dans le système de culture Veggie à bord de la SSI. Un autre potager spatial se trouve dans la Station : c'est l'APG. Contrairement à Veggie, l'APG est un système de production végétale complètement automatisé. Il est doté de caméras et de plus de 180 capteurs généralement télécommandés depuis le sol. (Source : NASA.)
Quelques explications
Qu'est-ce qui fait pousser les racines? On pourrait penser que la gravité y est pour quelque chose parce que les racines poussent vers le bas. Mais en réalité, les racines poussent en se répartissant dans la terre afin d'absorber le plus possible de nutriments. Alors dans l'espace aussi, en microgravité, la taille et la direction des racines changeraient en fonction de l'absorption optimale de nutriments. Dans un sol riche en nutriments, les racines ne grossissent pas beaucoup et le reste de la plante pousse plus pour compenser la faible croissance des racines. (L'as-tu remarqué quand tu as déterré les plants qui ont poussé dans de la terre riche en nutriments?)
Maintenant que tu sais cela, que faudrait-il faire autrement dans l'espace, à ton avis, pour favoriser la croissance des plants? Est-ce qu'on devrait se servir de différents types de terre ou encore de plus gros contenants pour donner plus de place aux racines? Ou peut-être qu'il serait plus profitable aux plants d'avoir plus de nutriments ou divers types d'éclairage?
En ce moment à la SSI, Veggie est un système de production végétale fermé à l'environnement contrôlé (p. ex. la température et l'humidité) où les plants reçoivent la lumière et les nutriments nécessaires. Les grosses pastilles de terre utilisées renferment plein de nutriments et permettent aux plants de bien pousser.
Après cette expérience, pourquoi ne pas faire un peu de lecture et regarder quelques vidéos sur la production végétale dans l'espace? Qui sait, peut-être qu'en faisant ça, tu pourrais devenir le premier jardinier sur la Lune?
Savais-tu que ce qui se trouve à la surface de la Lune, ça s'appelle régolite? Le régolite est composé de fragments de pierres et de minéraux recouverts d'une couche de poussière. Il ne contient pas d'éléments organiques ou d'oxygène comme le sol sur Terre. La Lune est aussi très sèche, et la température varie de −173 °C à 127 °C. As-tu une idée de ce que tu devrais faire pour faire pousser des plantes sur la Lune?
L'astronaute de la NASA Scott Kelly a ramené des Zinia à la vie à bord de la SSI. Il a pris une photo d'un bouquet de ces fleurs avec la Terre en arrière-plan et l'a publiée sur Instagram le jour de la Saint-Valentin en . (Source : NASA/Scott Kelly.)
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