Les organismes peuvent prospérer sur le fond marin sous une chaleur extrême

Au milieu des années 1990, les scientifiques ont découvert la biosphère des fonds marins – une population étonnamment variée de micro-organismes qui prospèrent dans les environnements isolés et généralement privés de nourriture des profondeurs des mers et des océans. Deux décennies plus tard, en 2016, une équipe internationale de scientifiques a embarqué à bord du navire de forage scientifique japonais Chikyu pour collecter des échantillons de sédiments provenant d’un trou de forage traversant la zone de subduction géologique de la fosse de Nankai, sur la côte japonaise, afin d’étudier la limite de température. de la biosphère des grands fonds marins.

Sur ce site, les chercheurs ont été étonnés de découvrir une communauté microbienne très petite mais active, prospérant à des températures atteignant parfois même 120°C. En utilisant des mesures de radiotraceurs très sensibles de la production de méthane et de la réduction des sulfates, les scientifiques ont évalué les taux métaboliques de ces organismes et ont été surpris de constater qu’ils étaient extraordinairement élevés pour un environnement aussi hostile.

« Nous proposons que les organismes soient obligés de maintenir un métabolisme élevé, proche de l’activité des microbes vivant dans les sédiments de surface et dans les cultures de laboratoire, pour fournir l’énergie nécessaire à la réparation des dommages causés aux cellules thermiques », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Felix Beulig. microbiologiste écologique à l’Université de Bayreuth.

« L’énergie requise pour réparer les dommages thermiques causés aux composants cellulaires augmente fortement avec la température, et la majeure partie de cette énergie est probablement nécessaire pour contrecarrer l’altération continue des acides aminés et la perte de la fonction des protéines », a ajouté l’auteur principal de l’étude, Tina Treunde, professeur de Marine. Géomicrobiologie à l’Université de Californie, Los Angeles.

Cette activité élevée par cellule des réducteurs de sulfate et des méthanogènes dans les sédiments profonds et chauds semble être alimentée par l’hydrogène et l’acétate provenant de l’eau interstitielle des sédiments. L’acétate, une petite molécule organique également présente dans le vinaigre, présente un intérêt particulier en tant que source alimentaire potentielle, selon Verena Heuer, co-responsable scientifique de l’expédition et chercheuse au MARUM en Allemagne. « L’acétate atteint des concentrations de plus de 10 mmol par litre dans l’eau interstitielle des sédiments, ce qui est exceptionnellement élevé pour les sédiments marins », a-t-elle expliqué.

La détection de taux métaboliques élevés dans la biosphère des fonds marins profonds est une découverte fascinante et surprenante. « Nous avons toujours constaté que les microbes de la biosphère profonde constituent une communauté extrêmement lente qui grignote lentement les derniers restes de matière organique enfouie vieille de plusieurs millions d’années. Mais la biosphère profonde est pleine de surprises », a déclaré Bo Barker Jørgensen, pionnier de la recherche sur la biosphère profonde à l’université d’Aarhus.

« Découvrir une vie prospère avec des taux métaboliques élevés à ces températures élevées dans les fonds marins profonds nourrit notre imagination sur la façon dont la vie pourrait évoluer ou survivre dans des environnements similaires sur des corps planétaires au-delà de la Terre. »

L’étude est publiée dans la revue Communications naturelles.

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Par Andreï Ionescu, Espèces-menacées.fr Rédacteur