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Les micro-organismes: une culture d’avenir

Après ce petit rappel historique (voir Le jour où l’Empire du Soleil Levant s’est éveillé), revenons en donc à nos moutons, ou plutôt à nos poissons, car faute d’espace à consacrer à l’élevage de bétail, c’est dans le domaine de la pisciculture que nos amis nippons ont mis en place une politique ambitieuse qui vise à atteindre leur autosuffisance alimentaire d’ici une quinzaine d’années. Aussi prometteur soit-il, ce mode de production recèle pourtant un inconvénient majeur. Il ne résout en rien le problème de la diminution alarmante des réserves halieutiques lorsqu’on utilise les techniques actuelles. En effet, il faut bien que les poissons mangent si nous voulons les consommer à notre tour et la plupart des espèces que nous élevons ne se nourrissent pas d’autre chose que d’autres poissons. Il faut alors en moyenne 4kg de poissons sauvages pour obtenir un seul kilo de poissons d’élevage. Bien au contraire de réduire le pillage des océans auquel nous nous livrons, la pisciculture, telle qu’elle est pratiquée, l’accentue encore en l’étendant aux espèces qui n’ont pas d’intérêt pour l’alimentation humaine.

Pour atteindre leur objectif, les japonais devront donc s’attacher à produire l’aliment qui constitue le premier maillon de la chaîne trophique, c’est à dire le plancton et plus particulièrement le phytoplancton dans lequel sont incluses nos fameuses cyanobactéries (voir La révolution bleue) parmi des centaines d’autres organismes aquatiques. Certaines de ces espèces sont non seulement impropres à la consommation mais sécrètent de plus des toxines qui peuvent être mortelles. La première étape de leur production à grande échelle consiste par conséquent à sélectionner rigoureusement les souches qui présentent un intérêt nutritif et à empêcher celles qui sont indésirables de pénétrer dans le milieu de culture. Cela ne pourra donc pas se faire sans risque à l’air libre, mieux vaut un milieu fermé ou l’air et l’eau seront exempts de toute contamination biologique. Pour l’air, une simple filtration devrait suffire, mais l’eau devra être exposée à une forte dose d’UV (délivrée par des leds dans un souci d’économie d’énergie) de manière à détruire les organismes pathogènes, voire être irradiée comme cela se fait couramment avec les fruits et légumes pour éviter qu’ils ne pourrissent trop vite. Si la même opération est répétée après l’extraction de la biomasse, le milieu de culture sera alors complètement isolé du milieu naturel, ce qui ouvre la voie à de possibles cultures génétiquement modifiées en évitant qu’elles ne se retrouvent à proliférer en liberté, sauf accident (mais on peut aussi les modifier pour qu’elles soient dépendantes d’une protéine qu’elles synthétisent normalement et qu’elles ne trouveront pas ailleurs que dans le milieu de culture pour sécuriser encore plus le processus). Cette technique pourrait s’avérer très utile pour fabriquer des médicaments à moindre coût; d’autant plus si on se trouve loin de tout, par exemple sur Mars où il deviendrait possible d’emporter une grande variétés de remèdes en très petites quantités pour les faire se multiplier au cas où on en aurait besoin.

Ensuite il faudra optimiser les conditions de culture, soit reproduire celles de l’efflorescence algale ou algal bloom en anglais, ce qui traduit mieux l’explosion de vie que cela représente. Ce phénomène s’est surtout fait connaître ces dernières années par l’intermédiaire des « marées vertes » qui viennent s’abattre sur les plages de nos vacances. (dans ce cas ce ne sont pas des microalgues qui prolifèrent, mais des algues de grande taille. Leur accumulation peut produire des gaz toxiques lors de leur décomposition, mais cette couche répugnante sert aussi de refuge à de nombreux organismes bénéfiques pour l’environnement qu’il serait judicieux de laisser en place. Cela illustre bien la difficulté qu’il y a à concilier des intérêts divergents. Le même cas de figure se présente pour les zones humides et les marais qui sont très utiles pour la biodiversité mais où les moustiques vecteurs du paludisme et autres maladies sont légions, ce qui les rend complètement insalubres pour l’Homme. D’où l’idée qu’il vaudrait mieux s’isoler au maximum de l’environnement naturel de manière à ce que chacun soit en mesure d’évoluer indépendamment de l’autre, l’humanité étant devenue quelque peu envahissante.)

Cette prolifération incontrôlable, visible sur des zones gigantesques depuis l’espace, se produit lorsque trois facteurs sont réunis. Il faut à la fois une température idéale pour l’eau, souvent de fortes chaleurs mais avant tout beaucoup de lumière, et une forte concentration en nutriments, nitrates, phosphates ou matières organiques en suspension, souvent apportés de nos jours du fait d’activités humaines telles que l’agriculture ou le rejet des eaux usées des grandes villes ou d’usines. Dans le premier cas on peut citer les côtes bretonnes où l’élevage porcin intensif est souvent pointé du doigt comme cause et dans le second celui des grands lacs d’Amérique du nord où l’urine des nombreux habitants des rivages déversée à flots au cours des années 1950 à 1970 suffit à expliquer le phénomène.

Malgré cela, il ne faut pas oublier que les efflorescences algales ont été décrites bien avant qu’elles puissent être imputées à la civilisation humaine, certains chercheurs expliquent la prolifération du phytoplancton visible dans les couches sédimentaires par la fonte des glaces qui lessivent les sols à la fin des ères glaciaires et entraînent donc l’augmentation de la concentration en nutriments dans les océans. Au Moyen âge certaines espèces de couleur rouge ont pu laisser croire que l’eau se transformait en sang, les animaux moins superstitieux que nous venaient alors la boire sans modération, elles étaient par conséquent déjà interprétées comme une mise en garde des puissances supérieures contre nos comportements hérétiques, il suffit de consulter Wikipédia pour constater que nous n’avons pas beaucoup changé depuis, mais elles sont la plupart du temps d’origine tout à fait naturelles. Le lac rose au Sénégal en est un bon exemple, sa très forte salinité (plus de 380g de sel par litre, celle de l’eau de mer n’est que de 35g/l) ne permet qu’à peu de microorganismes de s’y développer; leur population explose lorsque souffle un vent chaud et sec, ce qui lui donne sa teinte caractéristique. En plus de leur croissance ultra rapide, les bactéries, qu’elles pratiquent la photosynthèse ou non, ont l’avantage de pouvoir se développer dans les milieux les plus variés, y compris les plus extrêmes, qu’ils soient très chauds, très acides ou basiques, ou encore très salés selon les espèces.

Au lieu de nous alarmer et de culpabiliser face aux effets de ce mécanisme, nous devrions au contraire essayer de l’utiliser à notre avantage. « N’ayez pas peur » comme le disait Jean-Paul II ou pour les mécréants comme moi, donnez la même réponse que Pierre-Gilles de Gênes quand un journaliste lui demandait pourquoi il avait choisi de faire de la science: « pour ne pas avoir peur de n’importe quoi ». Reproduire les conditions des efflorescences algales devrait pouvoir nous aider à transformer ce que nous envisagions jusqu’ici comme une pollution en matière première indispensable à notre développement futur, de la recycler tout en protégeant l’environnement de nos activités par la même occasion. D’une part nous avons besoin de composés azotés, de matières organiques que nous fournissent les élevages intensifs de porcs ou de poulets ainsi que les eaux usées de nos villes et d’autre part du CO2 de nos industries pour enrichir le milieu de culture. Nous pourrions de plus utiliser l’énergie thermique dissipée en pure perte dans l’atmosphère par ces dernières pour chauffer l’eau à température idéale pour une croissance rapide de ces incroyables microorganismes. Au résultat nous devrions obtenir glucides, lipides (voir futura-sciences un biocarburant superpropre qui nettoie l’air…et l’eau) et protéines en abondance.

Il suffirait de rapprocher ces différentes activités et de les agencer judicieusement à la manière des organites des cellules eucaryotes. Il n’y a qu’à penser que les bactéries que nous abritons dans notre système digestif sont à peu près 10 fois plus nombreuses que les cellules qui composent notre corps tout entier et qu’elles vivent dans des conditions de température et d’acidité qui se trouvent rarement dans la nature pour se rendre compte que se sont elles qui nous ont conçu, à la fois comme abri et comme véhicule autonome capable de rechercher tout seul la nourriture dont elles ont besoin, dans le but de proliférer sans encombres. Nous serions bien inspirés d’essayer de les imiter. (j’ai toujours trouvé très étrange que les ministres du culte tournent leurs yeux vers le ciel pour se rapprocher de leur créateur alors que pour moi il se trouve réellement en chacun de nous, tapi dans les tortueux méandres de nos tripes). Nous ne sommes rien d’autre qu’un ver qui a un peu évolué, Amélie Nothomb avec sa Métaphysique des tubes ne me contredira certainement pas (je n’en dirais pas autant pour le Japon qu’elle connaît infiniment mieux que moi), et sans vers de terre nous n’existerions tout simplement pas. Sachons nous rendre aussi indispensables qu’eux.

De très récentes recherches démontrent que les bactéries de la flore intestinale des mouches sont capables d’influencer leur choix en ce qui concerne leur partenaire sexuel, certainement par l’intermédiaire des phéromones qu’elles sécrètent. Elles participent donc directement à la sélection des individus qui se reproduisent. Il faut dès lors prendre en compte le rôle non négligeable que joue la flore intestinale dans l’évolution de l’espèce. Même pour nous les humains, l’odeur de l’autre est un critère de compatibilité essentiel qui a largement été étudié. Elle dépend de ce que nous mangeons ainsi que des microorganismes qui vivent à la surface de notre peau. La population bactérienne et son hôte forment un tout dont les destins sont intimement liés: l’holobionte.(Elles pourraient même influer directement sur notre comportement en contrôlant l’expression des gènes de certaines parties de notre cerveau. Cf: –Des bactéries prennent le contrôle de notre cerveau– Futura-Sciences le 4 février 2011 et Les bactéries intestinales régulent les taux de l’hormone de l’humeur Futura-sciences le 15 juin 2012)

La culture de microalgues en réacteur ainsi que celle de fruits et légumes hors sol ou encore celle des insectes riches en protéines dont nous nous servirions soit pour nous nourrir directement soit pour nourrir des animaux tels que les poissons, les porcs ou les volailles pourrait ainsi devenir l’élément primaire du système digestif des super-organismes que sont nos villes, l’équivalent des mitochondries ou des chloroplastes des eucaryotes. Bien que ce système devrait permettre de limiter au maximum les pertes grâce au recyclage, il faudra néanmoins qu’il soit alimenté par une source d’énergie extérieure pour qu’il ne dépérisse pas.

La réalisation de ce dispositif demande une réelle volonté politique, soit sereinement grâce à la prise de conscience de son potentiel par nos gouvernements, mais plus probablement dans l’urgence suite à une crise mondiale majeure qui perturbera gravement les échanges commerciaux et fera ressurgir le spectre de la pénurie. Seuls les Japonais en proie à une stagnation de leur économie depuis plusieurs décennies semblent avoir pris la mesure du problème et tentent par conséquent d’y remédier.

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