Introduction: De l'eau Liquide à la vie Introduction: from liquid water to life

            L’augmentation de la température moyenne à la surface de Mars est essentielle à l’implantation de la vie sur Mars. Les gaz à effet de serre, les météores, ou des miroirs géants permettront à la planète de gagner quelques degrés permettant donc à la vie de coloniser la planète rouge. La pression étant beaucoup plus basse que sur Terre, ces quelques degrés, gagnés en quelques centaines d’années, peuvent être suffisants pour réchauffer les pôles et commencer à faire fondre les calottes. Ces réservoirs d’eau situés au pôle nord contiennent aussi du dioxyde de carbone. En fondant, ce gaz sera libéré et réchauffera à son tour la planète. Cela causera donc un cercle vertueux et Mars devrait se réchauffer relativement rapidement.


Increasing the average temperature of Mars' surface is crucial to make it become viable. The greenhouse gases, meteors or gigantic mirrors will allow an increase of the few degrees required for the colonization of the red planet. The pressure on Mars is lower than on Earth and thus facilitates the process of warming up and melting the poles. These natural reservoirs will also supply the carbon dioxide. When melting, this gas will help the warming up of the planet. The virtuous circle of life will then begin the progressive global warming of Mars.

http://ga.water.usgs.gov/edu/watercyclefrenchhi.html

Les Micro-organismes Microorganisms

            La température de la planète augmentant, l’eau précédem-ment bloquée dans les glaciers du pôle nord se liquéfiant, l’insertion de micro-organismes, les bactéries, va maintenant être possible. Ces bactéries ont pour premier rôle de transformer l'atmoshpère composée principalement de CO2 et d’autres gaz à effet de serre en une couche gazeuse plus proche de celle de la Terre. Elles auront donc besoin d’utiliser du CO2 et de rejeter du O2. Ces bactéries doivent aussi être résistantes. En effet même en augmentant la pression sur Mars, en créant une atmosphère, les scientifiques pensent que cette pression sera toujours trois fois moins grande que celle sur Terre. La vie ne serait donc pas possible pour la plupart des organismes terrestres. Heureusement, il existe une bactérie sur Terre qui résiste à des températures basses ou hautes, des pressions faibles ou élevées et même des radiations. Cette bactérie appelée Deinococcus radiodurans pourrait donc être utilisée comme première étape vers la colonisation de la vie sur Mars. Les scientifiques comptent prendre les gènes de l’ADN de ces précieuses bactéries (ceux qui permettent d'acquérir ces qualités de résistance) afin de les introduire dans des bactéries comme le microplancton (la base de la chaine alimentaire sur Terre). Une fois introduits, les micro-organismes rempliront lentement l’atmosphère en oxygène et nous emmèneront vers un nouvel âge.


As soon as the temperature is sufficient and liquid water can be found, it is then possible to introduce microorganisms, bacteria. These bacteria will first help modifying the composition of the atmosphere to a balanced environment more like the one we can find on earth. When they are introduced the Martian atmosphere will mainly comprise CO2 and other greenhouse gases, the goal is to let them use the CO2 to reject O2. These bacteria though must be very resistant. In fact, even if in previous stages, the scientists have managed to increase the pressure of the planet, it will still be 3 times lower than on Earth. Most earth beings couldn’t bear it. Thankfully, some microorganisms have been discovered on Earth that can resist to high or low temperatures, low or high pressures and even sun radiations. This bacterium, named Deinococcus Radiodurans could be used in the process of colonization of Mars: the scientists would use the DNA of these invaluable organisms, introducing the adequate genes in microplanktons (primary producers in the food chain on Earth). Once these organisms settle, they will progressively add the needed oxygen in the atmosphere and by consequence lead to a new era on the planet.

Les Plantes

            Une fois l’atmosphère enrichie en oxygène, il sera possible d’introduire des plantes plus complexes. Bien sûr, elles auront aussi été modifiées pour pouvoir résister aux conditions de vie spécifiques à la planète Mars. Elles auront pu être élaborées grâce à des études menées par les colons tout au long de la colonisation de la planète rouge et de sa Terraformation. En effet, les journées de ces premiers marsiens sont très occupées et ils font, entre autres recherches scientifiques, pousser des plantes dans des serres pour étudier leur capacité à se développer dans les conditions de pesanteur, pression et température locales. Il faudra donc plus d’un demi-millénaire pour obtenir de l’eau sur Mars puis au moins quelque centaines d’années au micro-bactéries pour générer suffisament d’oxygène avant d’introduire de nouvelles plantes. À partir de là, l’évolution, bien qu’accélérée, reproduira ce qui s’est passé sur notre propre planète il y a 2.5 milliards d’années et permettra peut être aux humains de vivre comme sur Terre sans l’aide de masques. Certaines herbes seront d’abord introduites. Puis des buissons et des fleurs trouveront racine. Enfin, il pourra y avoir des arbres de plus en plus grands.


Once the atmosphere is rich enough in oxygen (O2), it will be possible to introduce some more complex organisms, like plants. Of course these plants will have to by genetically modified so that they can adapt to the specific environment of Mars. They will be created thanks to the researches carried out by the first human settlers, during the previous steps of the terraforming. These Martians colonists will have a very busy agenda and among other things they will lead some scientific studies on the ability of plants to develop while under local gravity, pressure and temperature. For that purpose they will use some greenhouses to grow different sort of plants. It will take half a millennium to get liquid water on Mars and probably a few hundreds of years for the microorganism to add the required amount of oxygen in the atmosphere. From this moment on, the life evolution, even if accelerated, will be similar to the one that happened 2.5 billion years ago on Earth. The Martian settlers will be then able to get rid of their oxygen masks. Some herbs will be introduced. Then some bushes and flowers will take root. Progressively the trees will grow higher and higher.

http://ngm.nationalgeographic.com/big-idea/07/mars-pg2

http://science.howstuffworks.com/innovation/edible-innovations/freeze-drying2.htm

L'hydrosphère The Hydrosphere

            Au bout d’un moment, l’eau se liquéfiera. Elle sera même en assez grande quantité pour pouvoir créer des mares, des étangs, des lacs, des mers, ou voir même des océans. Le cycle de l’eau sera finalement installé, comme celui que l’on connait sur Terre. L’eau s’évaporera formant des nuages, comme sur Terre, et créera ce que l’on appelle l’hydrosphère. Cette hydrosphère est aussi un facteur nécessaire à l’intégration de la vie sur la planète rouge.


After a while, the water will liquefy. The amounts of liquid water will be sufficient to create, ponds, lakes, seas and even oceans. Then the water cycle will settle in the end, like on Earth : water, heated by the sun,  will evaporate, rise into the atmosphere, then condense to form the water droplets known as clouds, themselves sticking together until it rains. The precipitations are the last phase of the water cycle and an hydrosphere system. The Hydrosphere is of course crucial to wild life on Mars.

Le Deinococcus radiodurans est l’une des bactéries les plus résistantes aux radiations au monde. De plus, elle est très résistante aux températures extrêmes, à la sècheresse, et à l’acide. Les scientifiques espèrent donc pouvoir utiliser cette bactérie pour génétiquement modifier les micros organismes qui serviront à remplir l’atmosphère d’oxygène.

http://en.wikipedia.org/wiki/Deinococcus_radiodurans

http://www.enjoyspace.com/fr/news/nasa-envisages-a-one-way-journey

http://www.encyclopedia.com/doc/1G2-3408800426.html

Les écosystèmes

            Au bout de plus de mille ans de travail intense, les colons de Mars verront enfin verdir leurs prairies. Les cieux deviendront bleus, des forêts se créeront, la vie deviendra agréable et Mars sera enfin une deuxième Terre. Ils introduiront enfin des animaux pour créer des écosystèmes comme sur Terre et laisseront la nature, jusqu'ici entièrement contrôlée, reprendre la main et se développer pour créer des espèces voisines mais différentes de celles sur Terre. Une fois l'atmosphère stabilisée, l'oxygène en assez grande quantité pour arrêter les rayons UV nocifs et permettre à l’humain de respirer, les colons, jusque-là abrités dans des maisons sous le sol pour se projeter des radiations pourront ranger leurs masques et enfin respirer l'air d'une nouvelle époque. C'est ainsi qu'après mille à mille cinq cents ans de Terraformation, Mars pourrait, un jour, enfin, être vivable pour l'Homme.


After more than one thousand years of toil, the Martian human inhabitants will enjoy the view of green meadows. The skies will turn blue, the forests will develop and life will become pleasant; Mars will then be a second Earth. They then will be able to introduce wild life and foster ecosystems like on earth and Mother Nature will do the rest. Once controlled by Man, life will take its own path, some new species, endemic to the planet, will appear. Once the atmosphere stabilizes with enough oxygen in the air to block the noxious ultraviolet rays and make it breathable, the colonists will have the pleasure to leave their underground shelters for new houses, put away their masks and breath freely the fresh air of this new era. It will take between one thousand and one thousand five hundred years to terraform Mars completely but in the end it will become a new viable planet for man.

Conclusion

            À ce stade, d'après nos connaissances actuelles sur l'évolution, la sélection naturelle, et la génétique, nous pouvons penser que Mars connaîtra alors, bien qu'à un rythme très lent (des milliers voire millions d'années), une différenciation avec sa cousine la Terre. Ces nouvelles espèces, issues des bactéries ou des animaux ramenés de la Terre et que les colons ont introduits sur Mars, créeront un écosytème nouveau, différent de celui sur Terre. Et ce sera à ce moment-là que la terraformation de Mars sera enfin finie; lorsque la nature aura repris son rôle incontrôlable.


Based on our current knowledge of the evolution of life, the natural selection and genetics, we can guess that the biodiversity on Mars will evolve slowly (it will probably take thousands or even millions of years) and will evolve differently from that of Earth. These new Mars species will make up a totally new ecosystem. At this stage only will the terraforming of Mars be a real success; when nature takes back control over Man's intervention.

Sources