SAN FRANCISCO – L’endroit le plus profond de la planète pourrait également détenir les indices de l’origine de la vie sur Terre.
La découverte de tapis microbiens – des amas de micro-organismes filiformes à l’aspect bizarre – vivant de produits chimiques provenant de roches altérées à 35 803 pieds (10 912 mètres) sous la surface de l’océan Pacifique provient d’échantillons et de vidéos recueillis par un atterrisseur sans pilote, dans le cadre de la mission du réalisateur de films James Cameron au fond de la fosse des Mariannes. Les chercheurs ont émis l’hypothèse qu’une configuration similaire pourrait avoir déclenché les étapes chimiques qui mènent à la vie sur Terre, et peut-être ailleurs dans le système solaire.
« Nous pensons effectivement que cette chimie pourrait être les racines du métabolisme », a déclaré Kevin Hand, astrobiologiste au Jet Propulsion Laboratory (JPL) à Pasadena, en Californie. « Elle pourrait être le moteur qui conduit à l’émergence de la vie », a-t-il ajouté. « Peut-être pas seulement ici, mais aussi sur des mondes comme Europe », une lune glacée de Jupiter.
L’expédition Deepsea Challenger de Cameron a effectué des plongées dans la fosse de Nouvelle-Bretagne et la fosse des Mariannes dans le sud-ouest de l’océan Pacifique entre le 31 janvier et le 3 avril, avec une plongée habitée dans le Challenger Deep des Mariannes, la piscine sombre et plate dont les scientifiques savent maintenant qu’elle abrite un éventail surprenant de vie. Un aperçu des résultats de l’expédition a été présenté à un public nombreux ici mardi (4 décembre) lors de la réunion annuelle de l’American Geophysical Union.
Le cinéaste a voyagé à l’intérieur d’une sphère en acier enveloppée de mousse – surnommée le Deepsea Challenger – construite pour résister aux pressions écrasantes sous la surface de l’océan. L’expédition a voyagé avec deux « landers » des fonds marins sans équipage – de grands engins hissés sur le côté d’un navire et lâchés sur les fonds marins. Une fois sur le fond, des appâts fixés à l’atterrisseur attiraient les créatures des fonds marins vers l’engin, et une série d’instruments prélevaient des échantillons, des photographies et des données.
Quand il est sorti, Cameron a déclaré aux journalistes que la vue était « morne » et « ressemblait à la lune ». Mais les scientifiques qui ont examiné les données recueillies au cours des plongées profondes, avec ou sans équipage, ont rapidement découvert qu’il y avait de la vie dans la mer la plus froide et la plus sombre.
Des créatures bizarres, jamais vues auparavant
En même temps que la découverte de tapis sous-marins prospères, plusieurs nouvelles espèces ont nagé devant les caméras haute définition de l’expédition et dans ses tubes de collecte. Les scientifiques analysent actuellement les bactéries et autres organismes ramenés à la surface.
Des amphipodes géants de 7 pouces (17 centimètres) de long, un crustacé ressemblant à une crevette qui pourrait récupérer les troncs tombés dans la tranchée,ont été piégés à près de 7 miles (11 kilomètres) sous la surface dans Challenger Deep et ramenés au navire. Les tests révèlent que les créatures contiennent des composés qui aident les tissus et les protéines à mieux fonctionner à haute pression, notamment le scyllo-inositol. Ce composé est identique à un médicament utilisé dans les essais cliniques pour décomposer les plaques amyloïdes associées à la maladie d’Alzheimer, a déclaré Doug Bartlett, microbiologiste à la Scripps Institution of Oceanography de l’UC San Diego.
Quelque 20 000 microbes de la tranchée sont ramassés et feront l’objet d’une analyse génétique, a-t-il dit. Il y avait également un nombre abondant de xénophyophores, une amibe géante qui fait partie des plus grandes cellules individuelles existantes.
Could you love a worm?
L’expédition a également espionné des espèces inhabituelles lors des essais dans la fosse de Nouvelle-Bretagne, près de la Papouasie-Nouvelle-Guinée. Le submersible a atteint 26 900 pieds (8 200 m) lors de sa plongée la plus profonde dans la fosse le 7 mars, a indiqué M. Cameron.
La plus grande espèce de la tranchée profonde était un type de concombre de mer appelé holothurie, a déclaré Bartlett. « Ils ont été impliqués dans le passé pour exister à ces profondeurs, mais pas filmés et signalés. Nous en avons vu un qui, selon nous, pourrait représenter une nouvelle espèce », a-t-il déclaré.
Les parois plus élevées de la Nouvelle-Bretagne, qui s’étendent jusqu’à une profondeur d’environ 12 467 pieds (3,8 km) de profondeur, ont ancré des centaines de vers à gland, un invertébré des profondeurs qui laisse des traces distinctives en spirale de caca sur le plancher océanique. « Si vous n’avez jamais pensé à aimer les vers, si vous avez vu ces vidéos, vous aimeriez les vers », a déclaré Bartlett.
Les indices des débuts de la vie
La vidéo haute définition a fourni des images en gros plan non seulement de la vie marine la plus profonde du monde, mais aussi du plus vieux plancher océanique de la planète. Âgées de 180 millions d’années, les roches du fond de la fosse des Mariannes étaient de la lave en fusion lorsque les dinosaures géants parcouraient la Terre.
Les images de Cameron de la fosse de Nouvelle-Bretagne, montrées lors de la réunion, pourraient être les images les plus profondes jamais prises de laves en coussins, formées lorsque la lave fait éruption sous l’eau, a déclaré la géologue marine Patty Fryer de l’Université d’Hawaï à Honolulu. Et dans la fosse Sirena, où un atterrisseur sans équipage a effectué une descente à 35 761 pieds (10 900 m), les chercheurs ont découvert de manière inattendue des affleurements de roches chimiquement altérées appelées aragonite, lizardite et brucite, a déclaré Hand du JPL.
Bien que le bras d’échantillonnage de roches de l’atterrisseur n’ait pas fonctionné correctement, Hand a plus tard déduit la composition de la roche en tamisant quelques grains de sédiments d’un échantillon d’eau ramené à la surface. « Pour moi, cela s’apparentait à un retour d’échantillons de Mars », a-t-il déclaré. « Bien que ce ne soit pas grand-chose, c’était suffisant pour faire de grandes analyses. L’analyse était très cohérente avec le fait de voir ces produits d’altération « , a-t-il ajouté.
S’alimenter en hydrogène
La roche altérée fait partie de la plaque tectonique plus jeune qui recouvre l’ancien plancher océanique du Pacifique, a déclaré Fryer. La fosse des Mariannes est une zone de subduction, où deux des plaques tectoniques de la Terre se rencontrent et où l’une glisse sous l’autre. L’eau qui percole à travers les roches modifie les minéraux par un processus appelé serpentinisation, libérant du soufre, du méthane et de l’hydrogène, qui peuvent nourrir les bactéries – le dernier, en particulier, est « comme une barbe à papa » pour les microbes, a-t-elle dit.
L’affleurement était en partie recouvert de quelques mètres d’épais tapis organiques filiformes. « Il y avait un écosystème microbien étonnamment bizarre peuplant ces blocs d’éboulis », a déclaré Hand. « Voir ce genre de structure, ce genre de tapis sous forme organisée a été une véritable surprise. »
Ces dernières années, les chercheurs ont émis l’hypothèse que la vie primitive sur Terre est apparue il y a 4 milliards d’années dans des zones de subduction similaires à la fosse des Mariannes. Les températures étaient plus fraîches dans les tranchées profondes, et les roches serpentines pourraient avoir fourni le coup de pouce chimique nécessaire.
« Ces tranchées marines profondes sont des endroits où la vie aurait pu émerger sur Terre », a déclaré Cameron. « Ces mystères doivent être élucidés. Avec un peu de chance, nous plongerons à nouveau. »
Il n’y a pas encore de plan pour une autre plongée, mais Cameron a déclaré que le submersible et les atterrisseurs sont opérationnels et reposent dans une grange sur sa propriété de Santa Barbara, en Californie. « La question est de savoir d’où viendra le financement », a-t-il déclaré. « Je vais devoir réunir des fonds pour le faire. J’ai aussi ce hobby que je fais occasionnellement où je fais des films sur Pandora. »
Cette histoire a été fournie par OurAmazingPlanet, un site frère de LiveScience. Joignez Becky Oskin à l’adresse [email protected]. Suivez-la sur Twitter @beckyoskin. Suivez OurAmazingPlanet sur Twitter @OAPlanet. Nous sommes également présents sur Facebook et Google+.
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