Alors que la pression et la température augmentent et que l’apport en énergie se raréfie en profondeur, des micro-organismes se développent au sein des couches sédimentaires jusqu’à plusieurs kilomètres de profondeur. Si près de la moitié du volume de ces sédiments présente une température supérieure à 40°C, pour des raisons d’accessibilité la grande majorité des études ne traite que des couches aux températures inférieures à 30°C.
L’Agence japonaise pour les sciences et les technologies marines et terrestres (JAMSTEC) et le centre des sciences de l’environnement marin de l’Université de Brême (MARUM) étudient les facteurs de développement et l’étendue de cette biosphère profonde. Des échantillons sous-marins prélevés lors d’une expédition de forage ont fait l’objet d’analyses par 29 instituts de 9 pays différents.
Une des réussites de cette équipe a été d’identifier un site de forage dans la zone de subduction de la fosse de Nankai au large des côtes japonaises qui présente l’avantage de pouvoir échantillonner à une température de 120°C à seulement 1180 mètres de profondeur quand il faut en général atteindre 4000 mètres de profondeur.
L’échantillonnage et l’analyse ont été effectués à la limite de la faisabilité technique : l’extraction, le transport - par hélicoptère vers des laboratoires de Kochi au Japon - et le traitement des échantillons ont nécessité le respect d’un protocole sanitaire rigoureux afin d’éviter toute contamination et d’assurer une détection fiable de la vie microbienne.
Cette étude a permis d’étayer les connaissances actuelles sur les conditions de vie dans les grands fonds marins et de repousser à 120°C la température limite connue à laquelle des traces de vie microbienne sont détectées hors d’un laboratoire et dans un environnement pauvre en énergie – les dernières études de terrain datant d’une vingtaine d’années indiquaient la présence de vie à 800 mètres de profondeur entre 80 et 90°C.
Il a été mis en évidence une alternance de couches au sein desquelles une présence microbienne est détectée, puis perdue. L’effondrement de la densité de population microbienne aux alentours de 45°C est suivi d’une augmentation significative de la concentration d’endospores – formes sous laquelle les bactéries sont extrêmement résistantes.
Sous cette forme, les bactéries entrent dans un état de dormance réversible qui leur permet de résister à des conditions particulièrement défavorables et de se réactiver dans un environnement plus propice. Un pic de concentration microbienne a ainsi été détecté aux alentours de 85°C et ce jusqu’à 120°C.
Le Docteur INAGAKI Fumio, chercheur de la JAMSTEC, a fait part de sa surprise face à ces résultats qui mettent pour la première fois en évidence – in natura – la coexistence d’états de survie et de dormance au-delà de la limite de température connue de la biosphère des grands fonds.
Ces recherches révèlent donc non seulement un lien entre la présence de vie microbienne dans les grands fonds et la température de l’environnement, mais également avec les processus géologiques de subduction présents dans la faille de Nankai.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
