LE tremblements de terre fréquents qui se produisent dans la région de Caldeira du volcan Yellowstone dans le Wyoming (États-Unis) permettent aux fluides circulant sous terre d’entrer en contact avec de nouvelles roches. Il se produit ainsi des réactions chimiques dont l’effet est inattendu : écosystèmes microbiens souterrains ils se transforment, avec la prolifération de certaines espèces et la réduction d’autres. La découverte, publiée dans la revue PNAS Nexus, a été réalisée par des chercheurs américains de l’Université du Montana et revêt une certaine importance dans l’étude de l’origine de la vie sur Terre et dans la recherche de formes de vie extraterrestres.
Les effets des tremblements de terre à Yellowstone
Dans les zones volcaniques actives comme Yellowstone, les tremblements de terre sont fréquents et les fractures proviennent sous terre ouvrant ainsi de nouvelles voies d’accès aux fluides souterrains qui circulent sous la caldeira et sont responsables de phénomènes comme les geysers. Dans leurs nouveaux parcours, les fluides rencontrent d’autres types de roches. En interagissant avec eux, ils s’enrichissent en minéraux dissous différents des précédents, changeant ainsi la composition chimique. Les réactions chimiques qui se produisent lorsque l’eau entre en contact avec des roches fracturées fournissent laénergie nécessaire à la survie des microbes qui vivent profondément sous terre. Pour comprendre comment les tremblements de terre affectent les écosystèmes microbiens, les chercheurs ont collecté des échantillons d’eau dans un bien presque 100 m de profondeur dans le parc national de Yellowstone. Des échantillons ont été prélevés cinq fois au cours de l’année 2021 et a révélé que les concentrations d’hydrogène, de sulfure et de carbone organique dissous dans les fluides augmentaient considérablement après de petits tremblements de terre. Ceux-ci représentent une source d’énergie importante pour de nombreux microbes, de sorte que le changement de composition chimique s’est accompagné d’un augmentation des microbes dans l’eau. Les chercheurs ont observé que les types de microbes présents ont également changé après les événements sismiques : cela signifie que ces écosystèmes sont dynamiques et non statiques comme on le pensait auparavant. Les processus observés à Yellowstone pourraient également se produire dans d’autres régions de la planète.
Les implications de la découverte pour la vie microbienne sur d’autres planètes
Les réactions chimiques déclenchées par les tremblements de terre pourraient aider à expliquer comment les microbes sont capables de survivre dans des environnements aussi profonds et isolés. L’étude de ces environnements peut fournir des indices sur les origines de la vie sur Terre. En effet, on pense que les premiers micro-organismes, dont les traces remontent à il y a environ 3,8 milliards d’annéesont développé d’abord profondément dans la croûte terrestre précisément grâce à des sources d’énergie telles que l’hydrogène et ensuite déplacées vers la surface. Le fait que des gaz comme l’hydrogène favorisent la vie est démontré par bouches hydrothermales présentes au niveau des dorsales océaniques, structures particulières d’où sort l’eau chauffée par le magma sous-jacent et où elle est abondante communautés microbiennes primordiales. L’étude sur les micro-organismes de Yellowstone a également des implications dans recherche de vie microbienne sur d’autres planètes: les mêmes mécanismes pourraient en effet se produire sur des corps extraterrestres rocheux au sein desquels se trouve de l’eau.