Sous près de 3 000 mètres d’eau, au large de la fosse des Mariannes, sur un site volcanique, des chercheurs de l’Université de Brême ont découvert une mystérieuse boue d’un bleu ardoise mêlé de vert minéral. Sa composition chimique est si alcaline qu’elle brûlerait presque n’importe quelle matière organique qui rentrerait en contact avec elle.
Pourtant, cela n’empêche pas des milliers de micro-organismes d’y vivre en toute quiétude ; des bactéries et des archées extrêmophiles tellement bien adaptées qu’elles ont fait de ce milieu toxique un havre de paix. En les étudiant, cette équipe de scientifiques, menée par Palash Kumawat, espère mieux comprendre comment la vie a pu émerger dans un tel milieu. Leur étude à propos de cette étrange découverte a été publiée cet été, le 13 août, dans la revue Communications Earth & Environment.
Un refuge de l’extrême
Les échantillons, prélevés lors de l’expédition R/V Sonne SO292/2 en 2022, proviennent des extrêmes profondeurs de l’une des zones les plus inaccessibles de l’océan Pacifique. Ils ont été extraits du Pacman Seamount, un volcan de boue niché dans la zone nord-ouest de la fosse des Mariannes, où la pression dépasse 300 fois celle de l’atmosphère terrestre. Plongée dans une obscurité permanente, la zone est sans cesse balayée par de violents courants et reste l’un des derniers territoires inexplorés de la planète, situé à des jours de navigation de toute côte habitée. Bref, il n’y fait pas bon vivre, à part pour de rares créatures.
C’est de ce volcan que jaillit cette boue d’une teinte saisissante : un mélange de serpentinite et de brucite, deux minéraux issues de la transformation du manteau terrestre au contact de l’eau de mer. Son pH (potentiel hydrogène) est de douze, l’un des plus élevés jamais mesurés dans la nature. À ce niveau d’alcalinité, le liquide est si basique qu’il dissoudrait instantanément les graisses et les protéines de la peau, provoquant une brûlure chimique comparable à celle d’un détergent concentré.
Les chercheurs y ont toutefois trouvé des traces lipidiques, provenant de membranes cellulaires bactériennes et archéennes qui y prolifèrent. Ces molécules, restées étonnamment intactes malgré la causticité du milieu, sont la preuve que plusieurs communautés microbiennes y vivent actuellement.
Pour Florence Schubotz, géochimiste organique et coautrice de l’étude, cette découverte est « simplement passionnante, car nous soupçonnons que la vie primitive a pu émerger précisément dans ce type de site ». La période à laquelle fait allusion Schubotz correspond à l’Hadéen tardif et à l’Archéen précoce (entre 4,2 et 3,5 milliards d’années), lorsque les premières membranes cellulaires auraient pu se former dans des environnements hydrothermaux comparables à celui du Pacman Seamount.
Comment survivent ces organismes ?
Si ces microbes parviennent à survivre là où tout être vivant périrait, c’est parce qu’ils sont capables de tirer leur énergie de réactions chimiques, et non de la lumière, qui ne pénètre jamais ces profondeurs. Un mode de vie dit chimiosynthétique, qui leur permet, même en absence de matière organique, d’exploiter le méthane (CH₄) et le sulfate (H₂SO₄) dissous dans la boue pour produire de l’énergie. En consommant ces substances, elles libèrent au passage de grandes quantités de sulfure d’hydrogène (H₂S), un gaz hautement toxique.
Ces organismes sont d’ailleurs des membres des deux grands domaines du vivant capables de tolérer de telles conditions extrêmes : les bactéries et les archées. Les lipides contenus dans leurs membranes cellulaires, très résistants, sont leur « première ligne de défense », leur permettant de survivre dans un milieu qui, pour la plupart des autres organismes, serait mortel. « Jusqu’à présent, la présence de micro-organismes producteurs de méthane dans ce système était présumée, mais ne pouvait être directement confirmée », précise Florence Schubotz.
Ils sont, de plus, extrêmement nombreux, puisque, selon les estimations, ils représenteraient 15 % de la biomasse totale de notre planète. L’humanité toute entière n’est qu’une poussière à côté, car nous en représentons à peine 0,01 % et l’ensemble des autres animaux environ 0,4 %. Notre espèce ne pèse donc presque rien, biologiquement parlant ; mais nous sommes pourtant les seuls à avoir bouleversé en un siècle à peine l’activité de ces milliards d’organismes. Sans eux, la Terre ne serait probablement qu’une planète stérile, sans ce réseau souterrain qui fait circuler les gaz et les nutriments depuis l’aube des temps. En explorant ces milieux, Palash Kumawat et son équipe espèrent obtenir des indices sur les conditions qui ont permis à la vie d’émerger sur la Terre primitive, qui était loin d’être aussi hospitalière qu’elle ne l’est aujourd’hui.
🟣 Pour ne manquer aucune news sur le Journal du Geek, suivez-nous sur Google et sur notre canal WhatsApp. Et si vous nous adorez, on a une newsletter tous les matins.
