De la vie en dessous des océans

C’est sûrement l’un des milieux les plus primitifs qui existent sur Terre. À 2500 m sous l’océan Atlantique et 600 m sous la croûte océanique. Un milieu constitué de roches volcaniques dures, sans oxygène, ni lumière ou matière organique, où règne une température de 65 °C. Et pourtant, au sein de ces roches, les scientifiques ont retrouvé de la vie. Des microorganismes encore actifs, adaptés à ce milieu qui nous semble hostile.

Éviter la contamination

« C’est un des grands pas de la découverte de la vie océanique, explique Olivier Rouxel, géochimiste à l’Ifremer de Brest, qui a participé à cette étude internationale(1). Ces roches volcaniques de la croûte océanique représentent 60 % de la surface de la Terre. Elles ressemblent à des éponges, elles sont pleines

d’interstices où l’eau s’infiltre : à elles seules, elles contiennent 2 % du volume total des océans. » Ce sont dans ces interstices, à l’interface entre la roche et l’eau, que se logent les microorganismes mis au jour par les chercheurs. Pour les débusquer, ils ont embarqué sur un navire exceptionnel (voir photo). Celui affrété pour les campagnes IODP(2), qui explorent depuis les années 60 l’océan profond. C’était en 2005.

« Cette mission explorait la dorsale Juan de Fuca, au large de la côte ouest américaine. Grâce à ses équipements, il a été possible de prélever des échantillons de roche à 600 m sous le plancher océanique, sur le flanc de la dorsale, dans des roches âgées d’environ 3,5 millions d’années. » Une fois à bord, l’échantillon a aussitôt été transmis aux microbiologistes présents, afin qu’ils traitent ce carottage et évitent tout risque de contamination extérieure. Dans ces roches, ils ont recherché, et trouvé, des traces d’ADN. « Mais cela ne suffit pas à prouver la présence d’une activité biologique, précise Oliver Rouxel, il pourrait s’agir d’ADN fossile. »

Vers l’origine de la vie

Pour compléter ces résultats, des échantillons ont été envoyés à l’Ifremer, à Brest, pour une étude géochimique. « Nous y avons cherché les traces de vie qui pouvaient être contenues dans les minéraux, comme la pyrite, par exemple. Dans cette dernière, le soufre est présent sous différentes formes : les isotopes. Comme certains isotopes ont été retrouvés en quantités différentes de l’état naturel, nous avons pu en déduire qu’il y avait une activité biologique dans ces roches. Nous avons également pu mesurer des variations dans les isotopes du carbone. » Pour produire leur énergie, certains microorganismes produisent du méthane, d’autres en consomment, cela laisse des traces. En parallèle, au Danemark et aux États-Unis, des équipes sont parvenues à cultiver certains spécimens présents dans les échantillons. Ce qui pourrait permettre de les identifier précisément. « Nous les avons déjà replacés assez précisément dans l’arbre évolutif. Il s’agit de bactéries et d’archéobactéries, dont les méthanogènes, des unicellulaires qui pourraient être analogues aux premières formes de vie sur Terre. » Cette découverte pourrait d’ailleurs apporter de précieux indices sur l’apparition des premières traces de vie. Des scientifiques travaillent déjà à de nouveaux marqueurs pour étudier des roches encore plus anciennes et plus profondes. « Nous avons franchi l’une des dernières frontières, conclut Olivier Rouxel. Il nous reste désormais à creuser de plus en plus profond pour connaître les limites de la vie sous les océans. »