Des scientifiques du Smithsonian Institute proposent de créer un bioréserve lunaire pour la biodiversité terrestre, en exploitant les cratères froids et constamment ombragés de la lune pour la préservation cryogénique. Ce projet innovant, inspiré du Svalbard Global Seed Vault, vise à relever des défis tels que les radiations et la microgravité, et implique la collaboration de plusieurs instituts du Smithsonian Institute. En cryoconservant le matériel biologique des espèces les plus menacées, cette initiative vise à fournir une protection contre les catastrophes naturelles et à soutenir l'exploration spatiale future. Crédit : Issues.fr.com
Un projet de biodépôt lunaire pourrait permettre le stockage d’échantillons génétiques sans avoir besoin d’électricité ou d’azote liquide.
De nouvelles recherches menées par des scientifiques du Smithsonian Institute proposent un plan pour préserver la biodiversité menacée de la Terre en préservant par cryogénie le matériel biologique sur la Lune. Les cratères de la Lune, constamment à l'ombre, sont suffisamment froids pour permettre une conservation par cryogénie sans avoir recours à l'électricité ou à l'azote liquide, selon les chercheurs.
L'article, publié dans Biosciences et rédigée en collaboration avec des chercheurs du Smithsonian's National Zoo and Conservation Biology Institute (NZCBI), du Smithsonian's National Museum of Natural History, du Smithsonian's National Air and Space Museum et d'autres, présente une feuille de route pour créer un biodépôt lunaire, y compris des idées de gouvernance, les types de matériel biologique à stocker et un plan d'expériences pour comprendre et relever des défis tels que les radiations et la microgravité. L'étude démontre également la cryoconservation réussie d'échantillons de peau d'un poisson, qui sont désormais stockés au Musée national d'histoire naturelle.
Vision et inspiration
« Dans un premier temps, un biodépôt lunaire ciblerait les populations les plus à risque espèces « Nous n’avons pas encore cryoconservé la plupart des espèces sur Terre aujourd’hui, mais notre objectif ultime serait de cryoconserver la plupart des espèces sur Terre », a déclaré Mary Hagedorn, cryobiologiste de recherche au NZCBI et auteur principal de l’étude. « Nous espérons qu’en partageant notre vision, notre groupe pourra trouver des partenaires supplémentaires pour élargir la conversation, discuter des menaces et des opportunités, et mener les recherches et les tests nécessaires pour faire de ce biorepository une réalité. »
La proposition s’inspire de la réserve mondiale de semences de Svalbard, en Norvège, qui contient plus d’un million de variétés de semences congelées et sert de réserve pour la biodiversité des cultures mondiales en cas de catastrophe mondiale. En raison de son emplacement dans l’Arctique, à près de 120 mètres sous terre, la réserve était censée être capable de conserver sa collection de semences congelées sans électricité. Cependant, en 2017, le dégel du pergélisol a menacé la collection d’une inondation d’eau de fonte. La réserve de semences a depuis été imperméabilisée, mais l’incident a montré que même un bunker souterrain arctique pouvait être vulnérable au changement climatique.
Des scientifiques ont cryoconservé des échantillons de peau d'un gobie étoilé, un poisson de récif commun. Les échantillons seront soumis à des tests d'exposition aux radiations pour préparer le matériel biologique qui sera envoyé sur la Lune. Crédit : Zerhan Jafar, Smithsonian National Museum of Natural History
Contrairement aux graines, les cellules animales nécessitent des températures de stockage beaucoup plus basses pour leur conservation (-320 degrés). Fahrenheit ou -196 degrés Celsius). Sur Terre, la cryoconservation des cellules animales nécessite un approvisionnement en azote liquide, en électricité et en personnel humain. Chacun de ces trois éléments est potentiellement vulnérable à des perturbations qui pourraient détruire une collection entière, a déclaré Hagedorn.
Pour réduire ces vulnérabilités, les scientifiques avaient besoin d’un moyen de maintenir passivement les températures de stockage des cryoconservations. Comme de telles températures froides n’existent pas naturellement sur Terre, Hagedorn et ses co-auteurs se sont tournés vers la Lune.
Les régions polaires de la Lune comportent de nombreux cratères qui ne reçoivent jamais la lumière du soleil en raison de leur orientation et de leur profondeur. Ces régions dites en permanence ombragées peuvent atteindre -246 degrés Celsius, ce qui est largement suffisant pour une cryoconservation passive. Pour bloquer les ADN-les radiations nocives présentes dans l'espace, les échantillons pourraient être stockés sous terre ou à l'intérieur d'une structure aux parois épaisses faites de roches lunaires.
Recherches actuelles et orientations futures
À l'Institut de biologie marine d'Hawaï, l'équipe de recherche a cryoconservé des échantillons de peau d'un poisson de récif appelé gobie étoilé. Les nageoires contiennent un type de cellules cutanées appelées fibroblastes, le principal matériau à stocker dans la biobanque du Musée national d'histoire naturelle. En matière de cryoconservation, les fibroblastes présentent plusieurs avantages par rapport à d'autres types de cellules couramment cryoconservées telles que le sperme, les ovules et les embryons. La science ne peut pas encore conserver de manière fiable le sperme, les ovules et les embryons de la plupart des espèces sauvages. Cependant, pour de nombreuses espèces, les fibroblastes peuvent être cryoconservés facilement. De plus, les fibroblastes peuvent être prélevés sur la peau d'un animal, ce qui est plus simple que de récolter des ovules ou du sperme. Pour les espèces qui n'ont pas de peau en soi, comme invertébrésHagedorn a déclaré que l’équipe pourrait utiliser une diversité de types d’échantillons en fonction des espèces, y compris des larves et d’autres matériels reproducteurs.
Les prochaines étapes consistent à lancer une série de tests d'exposition aux radiations pour les fibroblastes cryoconservés sur Terre afin de contribuer à la conception d'un emballage qui pourrait acheminer en toute sécurité les échantillons vers la Lune. L'équipe recherche activement des partenaires et du soutien pour mener des expériences supplémentaires sur Terre et à bord de la sonde. Station spatiale internationaleDe telles expériences permettraient de tester de manière robuste la capacité du prototype d’emballage à résister aux radiations et à la microgravité associées aux voyages spatiaux et au stockage sur la Lune.
Si leur idée devient réalité, les chercheurs envisagent le biodépôt lunaire comme une entité publique incluant des bailleurs de fonds publics et privés, des partenaires scientifiques, des pays et des représentants publics avec des mécanismes de gouvernance coopérative similaires à la Banque mondiale de semences du Svalbard.
« Nous ne disons pas ce qui se passera si la Terre tombe en panne – si elle est détruite biologiquement, ce bioréférentiel n’aura aucune importance », a déclaré Hagedorn. « Il est destiné à aider à compenser les catastrophes naturelles et, potentiellement, à augmenter les voyages dans l’espace. La vie est précieuse et, pour autant que nous le sachions, rare dans l’univers. Ce bioréférentiel offre une autre approche parallèle pour conserver la précieuse biodiversité de la Terre. »
