Des chercheurs découvrent la vie dans les sédiments océaniques profonds au point d’ébullition de l’eau ou au-dessus –

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  • Une équipe de recherche internationale qui comprenait trois scientifiques de la Graduate School of Oceanography de l’Université du Rhode Island a découvert des micro-organismes unicellulaires dans un endroit où ils ne s’attendaient pas à les trouver.

    «L’eau bout à la surface (de la Terre) à 100 degrés Celsius, et nous avons trouvé des organismes vivant dans des sédiments à 120 degrés Celsius», a déclaré Arthur Spivack, professeur à l’URI d’océanographie, qui a dirigé les efforts de géochimie de l’expédition de 2016 organisée par l’Agence japonaise pour Sciences et technologies marines-terrestres et Centre MARUM allemand pour les sciences marines et environnementales à l’Université de Brême. L’étude a été réalisée dans le cadre des travaux de l’Expédition 370 du Programme international de découverte de l’océan.

    Les résultats de la recherche d’une expédition de deux mois en 2016 seront publiés aujourd’hui dans la revue Science.

    La nouvelle fait suite à une annonce en octobre selon laquelle la diversité microbienne sous le fond marin est aussi riche que sur la surface de la Terre. Les chercheurs sur ce projet du groupe japonais des sciences marines et terrestres, de l’Université de Brême, de l’Université de Hyogo, de l’Université de Kochi et de l’Université de Rhode Island, ont découvert 40000 types différents de micro-organismes à partir d’échantillons de carottes provenant de 40 sites à travers le monde.

    La recherche publiée dans Science s’est concentré aujourd’hui sur la fosse de Nankai au large des côtes du Japon, où le navire scientifique de haute mer, Chinkyu, a foré un trou de 1 180 mètres de profondeur pour atteindre les sédiments à 120 degrés Celsius. Le responsable de l’étude est le professeur Kai-Uwe Hinrichs de MARUM.

    Spivack, qui a été rejoint par un récent doctorat. diplômés, Kira Homola et Justine Sauvage, de l’équipe URI, ont déclaré qu’une façon d’identifier la vie est de rechercher des preuves de métabolisme.

    “Nous avons trouvé des preuves chimiques de l’utilisation par les organismes de matière organique dans les sédiments qui leur permet de survivre”, a déclaré Spivack. L’équipe URI a également développé un modèle pour le régime de température du site.

    “Cette recherche nous dit que les sédiments profonds sont habitables dans des endroits que nous pensions possibles”, a-t-il ajouté.

    Bien que ce soit une nouvelle passionnante en soi, Spivack a déclaré que la recherche pourrait indiquer la possibilité de vivre dans des environnements difficiles sur d’autres planètes.

    Selon l’étude, les sédiments qui se trouvent profondément sous le plancher océanique sont des habitats difficiles. La température et la pression augmentent régulièrement avec la profondeur, tandis que l’approvisionnement en énergie se fait de plus en plus rare. On sait depuis environ 30 ans que, malgré ces conditions, les micro-organismes habitent les fonds marins à des profondeurs de plusieurs kilomètres. La biosphère profonde n’est toujours pas bien comprise, ce qui soulève des questions fondamentales: où sont les limites de la vie et quels facteurs les déterminent? Pour étudier comment les températures élevées affectent la vie dans la biosphère profonde à basse énergie à long terme, des forages approfondis en eau profonde sont nécessaires.

    «Seuls quelques sites de forage scientifiques ont encore atteint des profondeurs où les températures dans les sédiments sont supérieures à 30 degrés Celsius», explique le chef de l’étude Hinrichs de MARUM. «Le but de l’expédition T-Limit était donc de forer un trou de mille mètres de profondeur dans des sédiments à une température pouvant atteindre 120 degrés Celsius – et nous avons réussi.

    Tout comme la recherche de la vie dans l’espace extra-atmosphérique, déterminer les limites de la vie sur Terre comporte de grands défis technologiques, selon l’étude de recherche.

    «Étonnamment, la densité de la population microbienne s’est effondrée à une température d’environ 45 degrés seulement», déclare le co-scientifique en chef Fumio Inagaki de JAMSTEC. «C’est fascinant – dans le fond océanique à haute température, il y a de larges intervalles de profondeur qui sont presque sans vie. Mais ensuite, nous avons pu détecter à nouveau les cellules et l’activité microbienne dans des zones plus profondes et encore plus chaudes – jusqu’à une température de 120 degrés.”

    Spivack a déclaré que le projet était comme retourner à ses racines, comme lui et David Smith, professeur d’océanographie et doyen associé de l’école d’océanographie de l’URI, où ils étaient impliqués dans une expédition de forage sur le même site il y a environ 20 ans, une expédition qui a aidé initier l’étude de la biosphère marine profondément enfouie.

    En ce qui concerne le projet actuel, Spivack a déclaré que les études se poursuivraient sur les échantillons prélevés par l’équipe. “La technologie pour examiner les échantillons prélevés sur la lune a mis plusieurs années à être développée, et il en sera de même pour ces échantillons provenant des sédiments profonds de l’océan. Nous développons la technologie maintenant pour poursuivre nos recherches.”

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