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De la vie microscopique à 19 kilomètres sous terre ?

Crédits : Hawk-Eye / Wikimedia Commons

Une activité biologique à 19 kilomètres sous terre? C’est en tout cas l’hypothèse avancée par la géophysicienne américaine Philippa Stoddardn, de l’Université de Yale (États-Unis), suite à la découverte d’un minéral, dont la composition chimique indique qu’il a été altéré par des processus biologiques. 

Le minéral en question (de l’aragonite), découvert sur l’île de Lopez (près de Washington) se serait probablement formé à une profondeur terrestre avoisinant les 19 kilomètres. En effet, les îles San Juan, dont fait partie l’île de Lopez, ont surgi des profondeurs terrestres il y a environ 90 millions d’années à l’emplacement d’une zone de subduction (lorsqu’une plaque tectonique plonge sous une autre plaque s’enfonçant dans le manteau terrestre, un phénomène accompagné de la formation d’une fosse).

Après analyse de l’aragonite, les chercheurs ont pu détecter une quantité anormalement élevée d’isotopes légers du carbone. Une signature chimique communément associée à une production de méthane d’origine biologique, comme des micro-organismes.

Ils ont ainsi mesuré le ratio de deux isotopes du carbone (c’est à dire des versions du carbone contenant des nombres différents de neutrons) : le carbone 12 (six protons et six neutrons au sein de son noyau atomique) et le carbone 13 (six protons et sept neutrons au sein de son noyau atomique). Le carbone 12 est donc un isotope plus léger que le carbone 13, puisque son noyau atomique comporte un neutron de moins que ce dernier.

En consommant le carbone, les organismes vivants produisent du méthane. Le carbone 12 contenu dans ce méthane est ainsi relâché plus vite dans l’environnement que le carbone 13, car plus léger. Par conséquent, découvrir un excès de carbone 12 par rapport au carbone 13 dans un minéral indique généralement la présence passée ou présente d’une forme d’activité biologique.

Mais comment des bactéries pourraient-elles survivre à de telles profondeurs, à des températures dépassant largement les 100 °C ? Selon la géophysicienne, la pression exercée à cette profondeur (environ 5000 fois celle exercée par l’atmosphère au niveau de la mer) aurait « stabilisé » les molécules de ces micro-organismes en les protégeant des effets destructeurs de la chaleur.

Sources : Annual Meeting in VancouverJournaldelascience