Que se trame-t-il sous la surface?
De prime abord, les roches anciennes n鈥檕nt rien de bien hospitalier. Pourtant, leurs eaux de fractionnement聽鈥� qui n鈥檕nt pas vu la lumi猫re du soleil depuis des millions, voire des milliards, d鈥檃nn茅es聽鈥� peuvent alimenter un vaste 茅cosyst猫me de colonies microbiennes. Des scientifiques ont, en effet, d茅couvert la source d鈥櫭﹏ergie essentielle 脿 la vie des kilom猫tres sous la surface terrestre. Et leur d茅couverte jette un nouvel 茅clairage sur l鈥檈xistence possible de vie sur Mars.
芦聽La lumi猫re du soleil est normalement essentielle 脿 la vie, mais ces microbes des profondeurs de la Terre semblent se contenter du peu d鈥櫭﹏ergie que leur procure l鈥檈au emprisonn茅e dans ces roches anciennes聽禄, explique Long聽Li, professeur adjoint au D茅partement des sciences de la Terre et de l鈥檃tmosph猫re de l鈥橴niversit茅 de l鈥橝lberta. Les deux substances vitales contenues dans ces eaux de fractionnement sont l鈥檋ydrog猫ne (donneur d鈥櫭﹍ectrons) et le sulfate (accepteur d鈥櫭﹍ectrons). Il semble 茅vident que l鈥檋ydrog猫ne est issu des r茅actions entre l鈥檈au et les min茅raux rocheux, mais qu鈥檈n est-il du sulfate?聽
Le Pr聽Li et ses collaborateurs de l鈥橴niversit茅 de Toronto et de l鈥橴niversit茅聽平特五不中 ont 茅tudi茅 la distribution d鈥檌sotopes multiples聽鈥� c鈥檈st-脿-dire des atomes de soufre contenant un nombre diff茅rent de neutrons聽鈥� dans le sulfate dissous provenant d鈥檜ne eau 芦聽vieille de milliards d鈥檃nn茅es聽禄 recueillie 2,4聽kilom猫tres sous la surface terrestre dans le nord de l鈥橭ntario, plus pr茅cis茅ment dans le Bouclier canadien, qui date du Pr茅cambrien. Ils ont observ茅 un sch茅ma de distribution particulier qu鈥檌ls ont appel茅 fractionnement des isotopes du soufre ind茅pendant de la masse.听
Cette signature, croit-on, t茅moignerait de r茅actions photochimiques intervenues dans la jeune atmosph猫re terrestre avant la Grande聽Oxydation, qui remonte 脿 2,4聽milliards d鈥檃nn茅es. 脌 ce jour, cette signature du soufre ancien n鈥檃 茅t茅 observ茅e que dans les roches et les min茅raux. Comme la signature isotopique du sulfate dissous concordait avec celle de la pyrite dans les rochers h么tes vieux de 2,7聽milliards d鈥檃nn茅es, les auteurs ont d茅montr茅 que le sulfate r茅sultait de l鈥檕xydation des min茅raux sulfur茅s pr茅sents dans ces rochers, sous l鈥檈ffet d鈥檕xydants produits par la radiolyse de l鈥檈au.听
芦聽Le sulfate de ces eaux anciennes est diff茅rent du sulfate qu鈥檕n trouve aujourd鈥檋ui dans les eaux de surface. Nous avons constat茅 que, tout comme l鈥檋ydrog猫ne, le sulfate 茅tait produit sur place et proc茅dait d鈥檜ne r茅action entre l鈥檈au et le roc. C鈥檈st donc une r茅action naturelle, qui persistera tant que l鈥檈au et le roc seront en contact, c鈥檈st-脿-dire potentiellement pendant des milliards d鈥檃nn茅es.
芦聽Cette d茅couverte frappe l鈥檌magination聽禄, souligne le Pr聽Li. 芦聽Les rochers vieux de milliards d鈥檃nn茅es, qu鈥檌ls soient visibles ou non, constituent pr猫s de 70聽pour cent de la cro没te continentale. 芦聽Si les processus g茅ologiques naturels peuvent fournir une source d鈥櫭﹏ergie constante au sein de ces formations rocheuses, il y a lieu de penser que notre biosph猫re souterraine pourrait s鈥櫭﹍argir et s鈥檃pprofondir notablement.听禄
La surface de la plan猫te Mars est, elle aussi, domin茅e par des rochers vieux de milliards d鈥檃nn茅es. De fait, en certains lieux de la myst茅rieuse plan猫te rouge, l鈥檃ssemblage min茅ral est semblable 脿 celui de la zone explor茅e dans le nord de l鈥橭ntario. Il n鈥檈n faut pas plus pour que les scientifiques envisagent la possibilit茅 d鈥檜ne vie microbienne sur Mars.听
芦聽Comme cette configuration g茅ologique 茅tait assez fr茅quente sur la Terre 脿 ses d茅buts et l鈥檈st 茅galement sur Mars aujourd鈥檋ui, nous pensons qu鈥檈n pr茅sence d鈥檈au et des bons min茅raux, peut-锚tre des kilom猫tres sous la surface martienne, la production de l鈥櫭﹏ergie n茅cessaire 脿 la vie microbienne est possible. Je n鈥檃ffirme pas que ces microbes existent hors de tout doute聽: je dis simplement que les conditions sur Mars sont propices 脿 la vie microbienne.听禄
Y a-t-il de la vie sur Mars? Voil脿 une question qui, depuis longtemps, en taraude plus d鈥檜n. S鈥檌l y a de la vie sur la plan猫te rouge 脿 l鈥檋eure actuelle, conclut le Pr聽Li, c鈥檈st fort probablement sous la surface martienne qu鈥檕n la trouvera.
C鈥檈st ce que croit 茅galement Lyle聽Whyte, professeur 脿 平特五不中 et chercheur principal du Programme de formation en astrobiologie canadienne, un programme FONCER (formation orient茅e vers la nouveaut茅, la collaboration et l鈥檈xp茅rience en recherche) du Conseil de recherches en sciences naturelles et en g茅nie (CRSNG), qui a contribu茅 脿 la r茅alisation de ce projet de recherche pancanadien. 芦聽C鈥檈st absolument fascinant, parce que la recherche a montr茅 que les microbes pouvaient, en s鈥檃limentant de substrats issus de la radiation, survivre dans les profondeurs de la Terre, mais 茅galement au sein d鈥檃utres formations du syst猫me solaire, que ce soit Mars, Europe ou Encelade.听禄
芦聽Des d茅couvertes comme celle-ci, il y en a eu d鈥檃utres dans le programme FONCER en g茅n茅ral, et dans le Programme de formation en astrobiologie canadienne dirig茅 par 平特五不中 en particulier. Elles t茅moignent avec 茅loquence de l鈥檈sprit de collaboration qui anime depuis longtemps le milieu de la science au Canada聽禄, poursuit le Pr听奥丑测迟别.
L鈥檃rticle 芦聽Sulfur mass-independent fractionation in subsurface fracture waters indicates a long-standing sulfur cycle in Precambrian rocks聽禄 a 茅t茅 publi茅 dans le num茅ro du 27聽octobre聽2016 de Nature Communications, revue en libre acc猫s du groupe de publications Nature.
