Sciences

Comment gérerons-nous les déchets sur Mars?

Temps de lecture : 8 min

Nous avons déjà commencé à salir d'autres planètes. Si nous colonisons la planète rouge, il faudra sérieusement s'interroger sur les solutions à adopter pour ne pas la transformer en décharge.

Matt Damon dans Seul sur Mars, de Ridley Scott (2015). | Capture d'écran 20th Century Studios FR via YouTube
Matt Damon dans Seul sur Mars, de Ridley Scott (2015). | Capture d'écran 20th Century Studios FR via YouTube

Les machines que nous avons envoyées sur Mars sont d'excellents agents immobiliers. Elles transmettent des images d'une beauté envoûtante, aux couleurs bien équilibrées, égrenant collines et vallées anciennes et virginales, et roches extraterrestres fracturées venues d'un monde qui a des milliards d'années d'histoire à raconter. Il est facile de s'éprendre d'un tel lieu et d'imaginer, comme le fait Elon Musk, que Mars est un plan de secours existentiel et sera la première de nos colonies extraterrestres, pleine d'opportunités, sans la moindre contrainte terrestre –enfin, au départ.

Mais ces mêmes engins explorateurs révèlent aussi une facette moins glamour de l'installation dans d'autres mondes que le nôtre, ainsi que des questions plus profondes sur nos responsabilités face au reste de l'univers.

Lorsqu'Ingenuity, l'hélicoptère de la NASA sur Mars, a récemment transmis de spectaculaires prises de vue aériennes du bouclier arrière et du parachute abandonnés datant de l'atterrissage du rover Perseverance en 2021, il était tentant d'applaudir les prouesses technologiques que cela représentait.

Mais si l'on examine vraiment ces images, on se rend compte que ce qu'on voit en réalité, ce sont les déchets d'une autre planète, éparpillés, cassés et jetés n'importe comment. Pour le dire franchement c'est un tas d'immondices, et c'est un truc qui semble inéluctablement suivre les humains, où que nous allions.

Déchets humains

Il y a un siècle à peine, la Lune était parfaitement immaculée. Enfin, autant que peut l'être un objet céleste évoluant dans un système solaire bourré d'astéroïdes et de poussière cosmique. Certes, la surface de la Lune a été bombardée sans relâche par tous ces machins pendant 4 milliards d'années et demi, mais tout cela n'en reste pas moins une usure naturelle, le genre de patine qu'on ne trouve pas dans les magasins.

En revanche, aujourd'hui on estime que la Lune compte 180 tonnes de déchets humains. Cela comprend les vestiges d'environ soixante-dix machines spatiales, douze paires de bottes et quatre-vingt-seize sacs en plastique remplis d'excréments, d'urine et de vomi humains.

Sur Terre, les humains génèrent environ 1,2 milliard de tonnes de déchets solides par an. Environ la moitié sont des rebuts organiques, sous forme de nourriture jetée ou inutilisable et autres matériaux du genre déchets horticoles. Le papier et le plastique représentent 27% du total, et puis il y a tout ce qui est métal, verre et «autres». Évidemment, la répartition au niveau mondial de la production de ces détritus est très inégale, sachant que l'Américain moyen bat à peu près tout le monde en produisant 0,72 tonne de déchets solides par personne et par an. En comparaison, la Turquie génère environ moitié moins de déchets par habitant.

Ils produiront environ 720.000 tonnes de déchets solides et peut-être 68 milliards de mètres cubes d'eaux usées par année terrestre.

Ces chiffres ne prennent pas en compte le recyclage, mais en règle générale, nos efforts dans ce sens restent tristement limités à l'échelle planétaire. Et en ce qui concerne les déchets liquides, eh bien, c'est une tout autre histoire. On estime que la production mondiale d'eaux usées se monte à 1.500 milliards de mètres cubes par jour, ce qui représente suffisamment d'eau sale pour remplir un cube de 80 kilomètres de côté chaque année.

Penser à tous les détritus que nous produisons sur Terre et aux déchets que nous avons déjà laissés sur la Lune est déjà assez horrifiant. Or, à l'instar de plein d'autres problèmes compliqués, la question des poubelles est totalement absente des projets de colonisation de Mars par les humains. À quoi cela ressemblerait-il vraiment?

Même seul sur Mars

Imaginons (comme l'a suggéré Elon Musk) une colonie de 1 million de personnes. C'est une population suffisamment conséquente pour que nous puissions estimer que son économie permette une certaine dose de consumérisme, et soutienne tous les besoins critiques d'un si grand nombre d'âmes en termes d'eau, de nourriture, de vêtements, d'objets de tous les jours et même de loisirs. C'est bien plus qu'un avant-poste scientifique. Si les citoyens de notre communauté d'un million de personnes sont aussi gaspilleurs que l'Américain moyen, ils produiront environ 720.000 tonnes de déchets solides et peut-être 68 milliards de mètres cubes d'eaux usées par année terrestre.

Bien sûr, vivre sur Mars nous obligerait à produire moins de déchets. Après tout, beaucoup des rebuts terrestres viennent de l'industrialisation à grande échelle de nos sociétés ainsi que du transport de nourriture et de produits à travers la planète, cas de figure qui ne se poseraient pas à une société martienne plus restreinte. Et puis sur Terre, jeter un gobelet en papier par la fenêtre ou oublier un robinet ouvert n'entraîne pas une mort immédiate, et par conséquent peu d'entre nous sont confrontés directement aux conséquences néfastes du gaspillage.

Un des gros problèmes, c'est que l'ISS ne produit pas son propre ravitaillement.

En revanche, la survie dans un monde loin de la Terre, dans un environnement pittoresque, soit, mais mortel, ne laisse aucune place à l'erreur ou au manque d'anticipation. Une communauté de 1 million de personnes sur Mars devra à tout prix se concentrer sur la sécurité, l'efficacité et la minimisation des déchets.

Mais même la plus efficace et innovante des sociétés martiennes ne pourra s'empêcher de produire des déchets. L'astronaute Mark Watney, dans le roman aux motivations scientifiques Seul sur Mars, d'Andy Weir, trouve comment faire pousser de la nourriture avec ses excréments et, très habilement, parvient à fabriquer de l'eau à l'aide de carburant de fusée. Exemples brillants d'économie et de recyclage.

Mais pensez aux déchets qu'il a également générés (le chatterton est plus ou moins indestructible), ainsi qu'à tout le matériel qu'il finit par abandonner sur la surface de la planète –et il est tout seul. En réalité, il y aura des limites au côté «vert» d'une éventuelle colonie martienne, même si à la base le mot est déjà inapproprié pour une planète rouge.

L'exemple ISS

La situation actuelle dans la Station spatiale internationale (ISS) permet un début de prise de conscience du problème. Pour l'eau, ses habitants se débrouillent bien sachant qu'environ 93% de celle qu'ils utilisent est récupérée à partir des eaux usées (oui, les astronautes boivent déjà cette eau purifiée). Mais selon les chiffres officiels, quatre astronautes envoyés pour une mission d'un an peuvent générer environ 2,5 tonnes de déchets secs. À 0,63 tonne par personne, c'est à peine un tout petit peu mieux que la production typique d'un Américain terrien.

Que faire des poubelles sur une planète comme Mars?

Un des gros problèmes, c'est que l'ISS ne produit pas son propre ravitaillement; donc, en dépit de plusieurs contraintes pondérales à prendre en compte lors du lancement, tout doit être transporté dans des vaisseaux-cargos, et emballé, sans vraiment d'objectif de réutilisation. En outre, la vie à bord de l'ISS est déjà assez exigeante et précaire, il y est extrêmement difficile de réutiliser ou d'improviser de nouveaux usages pour le matériel sans compromettre la fonction ou l'intégrité de l'environnement qui permet de rester en vie. Contrairement à ce qu'on voit dans certains films de science-fiction où vaisseaux spatiaux et habitats extraterrestres sont réparés et bricolés sans cesse, le vrai univers ne pardonne pas.

Bien sûr, une société martienne fonctionnelle composée de 1 million de personnes nécessitera certaines capacités de production. Le besoin d'efficacité exigera des méthodes de recyclage plus évoluées et pourrait limiter certaines choses, comme l'emballage (qui à lui seul représente 65% des déchets ménagers aux États-Unis). Tout cela pourrait, et devrait, la rendre bien plus efficace que l'ISS.

Mais même si notre colonie martienne pouvait diviser par 100 sa production de déchets (prouesse spectaculaire et peut-être totalement irréaliste), cela signifierait quand même des milliers de tonnes de déchets à traiter par année terrienne. Que faire des poubelles sur une planète comme Mars?

Décharges extraterrestres

Ici, sur Terre, cela fait au moins 5.000 ans que nous jetons nos déchets dans des décharges, donc à force nous connaissons bien la méthode. La gigantesque transformation réalisée au fil du temps par l'action microbienne, par laquelle une équipe fantastiquement diverse de bactéries et d'archées décompose à peu près tout ce qui peut l'être, en est un facteur majeur.

Les résultats de ce processus comprennent des gaz tels que le méthane, du dioxyde de carbone et de l'hydrogène, ainsi que d'autres hydrocarbures à plus petites molécules susceptibles de se liquéfier. Cette décomposition est essentielle à la réduction des décharges, et, à terme, à la production de détritus relativement inoffensifs ressemblant à du terreau.

Mais nous ne savons absolument pas si ces processus fonctionneront de la même manière, voire fonctionneront tout court, sur Mars: la faune microbienne qui accompagnera les humains et s'installera dans les déchets de Mars sera peut-être différente, la température y est souvent inférieure à 0°C et il y a peu, voire pas, d'air ou d'eau liquide.

Il est très probable qu'une importante présence humaine dans un monde tel que Mars produise des volumes substantiels de déchets.

En outre, si installer 1 million de personnes sur Mars va inévitablement contaminer la planète avec des produits chimiques et des organismes terrestres, jeter des déchets dans des décharges pourrait porter ce phénomène à un tout autre niveau, et potentiellement annihiler toutes les chances d'étudier un jour la vie martienne indigène ou l'environnement d'une planète rocheuse totalement dépourvue de vie.

Sur Mars, peut-être les décharges ont-elles besoin d'être contenues dans des environnements hermétiquement clos pour se décomposer et éviter les contaminations, ce qui crée un nouvel ensemble de besoins tant en énergie qu'en ressources.

Les meilleures intentions

Bien entendu, si notre hypothétique colonie sur Mars se révèle super efficiente, la plus grande part des déchets à long terme qu'elle produira sera composée de trucs non biodégradables, comme des matériaux composites inertes tels que la fibre de verre et des objets manufacturés complexes comme des composants électroniques. Nous pourrions être tentés d'envisager des approches brutales comme l'incinération pour en diminuer le volume ou pour extraire des éléments précieux –après tout, sur Terre, entre 25% et 45% des déchets solides sont combustibles, en principe.

Mais sur Mars, faute d'oxygène dans l'atmosphère, il vous faudra soit utiliser une partie de votre air soigneusement manufacturé, soit disposer d'une source d'oxygène chimique alternative, comme un oxyde métallique associé à un cycle de combustion sophistiqué, afin de pouvoir brûler vos déchets.

Il est très probable que même avec les meilleures intentions du monde, une importante présence humaine dans un monde tel que Mars produise des volumes substantiels de déchets. Le mieux que l'on puisse faire est de trouver le moyen le moins pénible et le moins nuisible de stocker ces déchets jusqu'à ce que, peut-être, une population future se révèle capable de les gérer.

Faute de construire d'énormes structures de confinement, cela signifie probablement enfouir les rebuts après avoir pris soin de prospecter les zones géologiquement stables présentant le moins de risques que de l'eau sous-marine ou des produits chimiques ne répandent des agents contaminants.

En d'autres termes, si les métiers les plus importants dans une colonie martienne de 1 million de personnes seront ceux qui permettront de maintenir l'approvisionnement en air respirable, en eau potable et en nourriture comestible, ceux qui viendront juste derrière seront chargés de la gestion municipale des déchets. Des volontaires?

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