La mer pas si morte : Des traces de bactéries anciennes trouvées dans les sédiments du lac

La mer Morte n’est pas toute morte. Bien sûr, c’est l’un des écosystèmes les plus extrêmes de notre planète, avec une salinité si élevée que les touristes peuvent facilement flotter sur son eau saumâtre et dense. Et comme il n’y a pas de plantes, de poissons ou d’autres formes de vie visibles, on peut excuser les nageurs qui pensent que rien ne bouge dans les profondeurs. Mais il y a longtemps, les scientifiques ont découvert des micro-organismes unicellulaires appelés archées vivant dans les eaux du lac – ce qui a amené beaucoup de gens à se demander si d’autres formes de vie simples pouvaient également survivre dans les sédiments en dessous malgré l’absence d’oxygène, de lumière ou de nutriments.

A présent, Camille Thomas, géomicrobiologiste à l’Université de Genève, et ses collègues ont mis au jour des fossiles moléculaires dans les sédiments de la mer Morte qui suggèrent que des bactéries y vivaient il y a seulement 12 000 ans. C’est la première fois que des scientifiques découvrent une forme de vie autre qu’une archée dans cet écosystème, ce qui laisse penser qu’une telle vie pourrait exister (ou avoir existé dans le passé) dans des endroits similaires du globe et ailleurs dans le système solaire, y compris sur Mars. Les résultats ont été publiés en mars dans Geology.

Thomas et ses collègues faisaient partie d’une collaboration internationale qui, en 2010, a foré 430 mètres sous le lit du lac dans une opportunité sans précédent de mieux évaluer le passé de notre climat. Après plusieurs années d’analyse des échantillons, l’équipe de Thomas a découvert des archées enfouies dans les sédiments. C’était la preuve que ces organismes pouvaient survivre à la fois dans le lac lui-même et dans les sédiments situés en dessous, où les conditions sont encore plus hostiles. Mais Thomas pensait encore qu’il était peu probable que d’autres organismes que des archées puissent y survivre. « Je me disais : ‘C’est un environnement extrême, et ce n’est que pour les gars extrêmes' », dit-il.

La découverte la plus récente de l’équipe bouleverse cette notion. Thomas et ses collègues ont analysé des couches de gypse (un minéral laissé par l’évaporation de l’eau salée) qui se sont déposées il y a 12 000, 85 000 et 120 000 ans. Ils y ont découvert des esters de cire, des molécules riches en énergie que de petits organismes créent et stockent lorsque la nourriture se fait rare. Comme les archées ne peuvent pas produire ces molécules et que les organismes multicellulaires ont très peu de chances de survivre à des conditions aussi hostiles, l’équipe conclut que les bactéries anciennes ont dû produire ces composés.

Mais comment ces bactéries ont-elles survécu ? Les esters de cire portaient des traces de membranes cellulaires d’archées, les chercheurs supposent donc que les bactéries ont récupéré des restes d’archées. Ce mécanisme de survie expliquerait comment la communauté a réussi à prospérer dans des conditions apparemment aussi désolées. « Bien que nous sachions qu’il existe une grande diversité dans la biomasse microbienne, il est toujours passionnant de voir quelles stratégies ces communautés microbiennes utilisent pour survivre dans différents environnements », déclare Yuki Weber, biochimiste à l’université de Harvard, qui n’a pas participé à l’étude. « Il y a encore beaucoup à apprendre sur le métabolisme microbien. »

En outre, Thomas et ses collègues ont trouvé des indices alléchants que la vie bactérienne peut exister dans l’écosystème de la mer Morte, même aujourd’hui. Lorsqu’ils ont ouvert pour la première fois une grande fiole de sédiments contemporains, par exemple, ils ont senti une odeur d’œuf pourri – un signe révélateur de sulfure d’hydrogène gazeux, qui est souvent produit par des bactéries. Mais ce gaz peut également avoir une origine non biologique, comme l’activité géothermique (pour laquelle le parc national de Yellowstone est célèbre), de sorte que les chercheurs ne sont pas certains que les bactéries continuent de résider sous le lac salé.

Même si ce n’est pas le cas, les bactéries vivent très probablement dans des conditions similaires à travers la vaste biosphère souterraine de la Terre, soutient Weber. Et à mesure que les scientifiques continueront à cartographier les environnements extrêmes dans lesquels la vie peut survivre, ils comprendront mieux comment et où elle apparaît sur Terre et sur d’autres planètes, dit-il.

Prenez Mars – en 2011, le rover Opportunity de la NASA est tombé sur du gypse, le même minéral que Thomas a trouvé dans les sédiments de la mer Morte. Sa présence suggère qu’avec le réchauffement de la planète rouge, ses océans et ses lacs se sont évaporés. Mais avant cela, ces masses d’eau auraient probablement ressemblé à la mer Morte, peut-être même jusqu’aux processus biologiques, explique Tomaso Bontognali, un scientifique de l’Institut d’exploration spatiale en Suisse, qui n’a pas participé à l’étude sur la mer Morte. Bontognali travaille sur le rover ExoMars de l’Agence spatiale européenne, qui doit se poser en 2021 sur un ancien lit océanique de Mars. Il analysera des carottes de sédiments avec une version simplifiée de la méthode utilisée par l’équipe de Thomas. Les preuves de la mer Morte « rendent plus plausible l’hypothèse que la vie ait pu exister sur Mars », dit Bontognali.