À Biosphere 2, huit Américains ont perdu 7 points d’oxygène : le béton avait tout volé
Imaginez être scellé pendant deux ans sous une verrière géante, sans aucun contact avec l’extérieur. C’est exactement ce qu’ont vécu huit volontaires américains en 1991, dans le désert de l’Arizona. Leur air est devenu, littéralement, de plus en plus rare — et personne ne savait pourquoi.
Un désert, une bulle de verre, et huit humains coupés du monde
Le 26 septembre 1991, huit personnes entrent dans une structure hors norme près d’Oracle, en Arizona. La porte se referme pour deux ans. À l’intérieur : 1,27 hectare sous verre et acier, financés à hauteur de 200 millions de dollars par le milliardaire Ed Bass via Space Biospheres Venture.
Cette arche miniature recrée cinq biomes complets : forêt tropicale, océan avec récif corallien, mangrove, savane et désert, plus une zone agricole et un habitat humain. L’objectif ? Vérifier si des humains peuvent survivre dans un écosystème totalement fermé, sans le moindre échange avec l’extérieur — une répétition grandeur nature pour une future colonie spatiale.
Le pari ressemble à celui qu’imaginent les scientifiques pour une future base sur Mars. Mais très vite, quelque chose cloche dans l’air que respirent les huit « biospherians ».
L’oxygène s’évapore, et personne ne comprend pourquoi
Seize mois après la fermeture, l’atmosphère devient franchement inquiétante. Le taux d’oxygène chute de 21 % à 14 %, soit l’équivalent de l’air respiré à 4 000 mètres d’altitude.
Les occupants ressentent physiquement la raréfaction : essoufflés en montant des escaliers, ils s’arrêtent de parler en pleine phrase pour reprendre leur souffle. En janvier 1993, la situation devient intenable. L’équipe doit injecter de l’oxygène extérieur pour maintenir les habitants en vie, une opération répétée en août de la même année.
Pendant des mois, cette fuite reste un mystère total, un peu comme ce silence inexpliqué d’un astronaute à bord de l’ISS. Personne, chez les scientifiques comme chez les huit volontaires, ne sait où passe cet oxygène. La réponse viendra d’ailleurs, en 1994, grâce à un géochimiste extérieur au projet.
Le coupable ? Les murs eux-mêmes
C’est Jeff Severinghaus, du Lamont-Doherty Earth Observatory, qui perce enfin le mystère. Son équipe démontre que la perte d’oxygène vient de la respiration microbienne excessive des sols, gorgés de matière organique dans les zones de forêt tropicale et de savane.
Le mécanisme tient en deux temps. Les micro-organismes consomment l’oxygène ambiant à un rythme anormal et rejettent du CO2 en contrepartie. Ce gaz aurait dû être absorbé par les plantes via la photosynthèse. Mais une grande partie de Biosphere 2 avait été construite en béton frais, riche en hydroxyde de calcium — et ce composé capte le carbone à la place des végétaux, le piégeant durablement dans les murs.
Grâce à une analyse isotopique fine, Severinghaus mesure des taux d’absorption compris entre 0,23 et 0,31 gramme de CO2 par mètre carré et par heure. L’oxygène n’avait jamais fui vers l’extérieur : il avait simplement changé de forme, prisonnier des parois.
Biosphere 2 existe toujours, reprise par l’université de l’Arizona en 2011 comme laboratoire sur le changement climatique. Elle reste, à ce jour, le plus grand système écologique clos jamais refermé sur des humains.
Un mur de béton frais peut donc voler l’air qu’on respire, sans prévenir. Trente ans plus tard, aucun autre projet n’a osé refermer une bulle aussi vaste sur des humains — et l’équation reste entière pour quiconque rêve un jour d’habiter Mars.