Il peut sembler que sans lumière et peu d’oxygène, avec une très faible disponibilité en nutriments et supportant une pression gigantesque ou une température supérieure à celle de l’eau bouillante, il est impossible pour la vie de progresser. Mais c’est le cas. L’écosystème le plus vierge de la planète est caché dans ses profondeurs à plusieurs kilomètres sous nos pieds et est étonnamment vaste. Il ne ressemble pas à celui imaginé par Jules Verne, mais ses habitants, principalement des bactéries et des « zombies » archéologiques, sont tout aussi fascinants. Et très nombreux. Ils constituent une immense quantité de carbone, l’une des composantes de base de la vie, jusqu’à 385 fois supérieure à la masse de carbone de tous les êtres humains en surface.
C’est l’une des conclusions d’une collaboration scientifique internationale appelée Deep Carbon Observatory (DCO), qui a consacré les dix dernières années à percer les secrets les plus profonds du monde. Pour la réunion annuelle de l’American Geophysical Union, ces scientifiques ont expliqué leurs résultats, obtenus en forant 2,5 kilomètres dans les fonds marins et en prélevant des échantillons microbiens dans les mines et les puits continentaux à plus de 5 km de profondeur.
Avec des informations provenant de centaines de sites sous les continents et les mers, ils ont déterminé la taille de cette biosphère profonde de 2 000 à 2 300 millions de kilomètres cubes (presque le double du volume de tous les océans), ainsi que la masse de carbone de la vie profonde : 15.000 à 23 milliards de tonnes (une moyenne d’au moins 7,5 tonnes de carbone par kilomètre cube).
A son avis, cette biosphère profonde constitue un monde qui peut être considéré comme une sorte de « Galapagos souterrain » et comprend des membres des trois domaines de vie : les bactéries et les archées (microbes sans noyau fixés à la membrane) et les eucaryotes (microbes ou organismes multicellulaires avec cellules contenant un noyau ainsi que les organelles fixées à la membrane)
Ce sont deux types de microbes, bactéries et archées qui dominent la Terre profonde. Parmi eux se trouvent des millions de types différents, dont la plupart restent encore à découvrir ou à caractériser. Selon les chercheurs, cette soi-disant « matière noire » microbienne élargit brutalement notre perspective sur l’arbre de la vie. Environ 70 % des bactéries et des arches de la Terre vivent sous terre. Mais ces microbes profonds sont souvent très différents de leurs cousins de surface, avec des cycles de vie sur des échelles de temps presque géologiques, se nourrissant dans certains cas uniquement de l’énergie des roches.
En outre, la diversité génétique de la vie sous la surface est comparable ou supérieure à la surface. Bien que les communautés microbiennes de subsurface diffèrent grandement d’un environnement à l’autre, certains genres et groupes taxonomiques supérieurs apparaissent partout sur la planète
Les chercheurs notent que les limites absolues de la vie sur Terre en termes de température, de pression et de disponibilité énergétique ne sont pas encore atteintes. Les records sont continuellement battus. Un favori pour prendre le titre de l’organisme le plus chaud sur Terre dans le monde naturel est Geogemma barossii , une créature unicellulaire qui se développe dans les évents hydrothermaux sur le fond marin. Ses cellules, petites sphères microscopiques, croissent et se répliquent à 121ºC (21 degrés au-dessus du point d’ébullition de l’eau). La vie microbienne peut survivre jusqu’à 122°C, le record atteint dans une culture de laboratoire (en comparaison, l’endroit le plus chaud à la surface de la Terre dans un désert iranien inhabité est 71°C : la température d’un filet bien cuit).
La profondeur record à laquelle la vie a été trouvée dans le sous-sol continental est approximativement 5 km ; le record en eaux marines est à 10,5 km de la surface de l’océan, une pression extrême, a 4.Comme la forêt amazonienne
La précision croissante et le coût décroissant du séquençage de l’ADN, ainsi que les progrès des technologies de forage en eau profonde (comme le navire scientifique japonais Chikyu, conçu pour forer le fond de certaines des régions les plus actives sur le plan sismique de la planète) ont permis de savoir comment est la vie dans les eaux profondes. « Explorer les profondeurs du sous-sol, c’est comme explorer la jungle amazonienne. Il y a de la vie partout. Il y a une abondance impressionnante d’organismes inattendus et inhabituels « , dit Mitch Sogin, du Woods Hole Marine Biology Laboratory aux États-Unis et coprésident de la communauté Deep Life. Selon lui, les études moléculaires augmenteront la probabilité que la matière noire microbienne soit beaucoup plus diversifiée qu’aujourd’hui, et pourrait même remettre en question le concept des trois domaines de vie introduit par Carl Woese en 1977.
« Il y a dix ans, nous en savions beaucoup moins sur les physiologies des bactéries et microbes qui dominent la biosphère du sous-sol, » dit Karen Lloyd, de la University of Tennessee à Knoxville (États-Unis). « Aujourd’hui, nous savons que, dans de nombreux endroits, ils investissent la plus grande partie de leur énergie simplement dans le maintien de leur existence et peu dans la croissance, ce qui est un mode de vie fascinant.
Dans les entrailles de Mars
Les scientifiques ne savent toujours pas comment cette vie profonde influence ce que nous avons en vue, comment elle affecte les cycles biologiques et géochimiques, mais pour Robert Hazen, du Carnegie Institution for Science et directeur exécutif du DCO, il ya une beauté dans le tout. « Ce ne sont pas des décorations de Noël, mais ils pourraient décorer un arbre comme le cristal de Swarovski, pourquoi la nature rendrait-elle la vie plus belle quand il n’y a ni lumière ni miroirs ?
Les scientifiques croient également que l’élargissement de nos connaissances sur la vie profonde, qui a persisté et évolué pendant des millions d’années dans l’obscurité et dans des conditions énergétiques difficiles, nous permettra de comprendre pourquoi la vie est née sur notre planète et si elle a pu le faire chez les autres aussi, par exemple dans les entrailles de Mars.
