La lave sort à plus de 1 000 °C et est stérile, mais en quelques heures des microbes apparaissent : une découverte qui surprend la science

Une étude suit la colonisation microbienne des coulées récemment solidifiées pendant trois ans et désigne la pluie comme une voie clé d'arrivée et de stabilisation.

La lave sort du sous-sol à des températures qui stérilisent tout ce qu'elle touche. Lorsqu’elle se refroidit et se transforme en roche noire et poreuse, le paysage ressemble à une page vierge. Cependant, ce « rien » ne dure pas longtemps. Une équipe de l’Université d’Arizona a documenté que des communautés microbiennes commencent à s’installer sur de la lave nouvellement solidifiée en quelques heures et quelques jours, une première étape qui était jusqu’à présent difficile à observer sur le terrain avec une telle précision.

La recherche, publiée dans Biologie des communicationsprofite d’une circonstance rare en écologie. Le système volcanique Fagradalsfjall, sur la péninsule islandaise de Reykjanes, est entré en éruption en 2021 et a répété son activité en 2022 et 2023. Ces trois phases ont permis de comparer le début de la vie microscopique dans différents flux dans un cadre similaire, comme si la nature avait offert un « triple » expérimental.

Les travaux, dirigés par Nathan Hadland et avec la participation de Solange Duhamel, ont combiné un échantillonnage de laves à différents âges avec des collectes de possibles « graines » biologiques provenant de l'environnement. Les auteurs ont pris de la roche froide pendant quelques heures, ainsi que de l’eau de pluie et des aérosols, et ont extrait l’ADN pour reconstruire quels micro-organismes arrivaient et quand. La conception comprenait une surveillance fréquente pendant la phase éruptive de 2021 et un échantillonnage tout au long des trois années, l’hiver étant un test du stress écologique.

Les résultats dessinent un processus en deux étapes. Tout d’abord, une communauté initiale variable apparaît, capable de survivre avec très peu d’eau et presque aucun élément nutritif organique dans la roche nouvellement formée. Puis, après le premier hiver, le groupe tend à se stabiliser et à répéter un schéma similaire lors des trois éruptions. Cette régularité est pertinente car dans les premières successions écologiques, le hasard et les différences locales pèsent généralement, alors qu'ici un schéma répétitif est observé.

L’une des clés de l’étude réside dans le « véhicule » de cette colonisation. Dans les premières phases, les signaux microbiens correspondent aux contributions des particules soufflées par le vent et des matériaux du sol à proximité qui tombent sur la surface chaude déjà solidifiée. Au fil des mois, et surtout après l'hiver, la pluie prend de l'importance comme source d'arrivée de nouveaux microbes, rappelant que l'eau de précipitation n'est pas biologiquement stérile et peut agir comme un messager constant de la vie.

L'équipe ajoute un composant prédictif. Avec les données de 2021, il a formé un modèle qui, selon l’article, parvient à anticiper « l’état » successoral des communautés en 2022 et 2023. Au-delà du détail technique, l’idée est pratique. En comprenant comment la vie microbienne change lorsqu'un terrain passe d'une roche nue à un écosystème naissant, nous pouvons mieux interpréter d'autres jeunes laves et également estimer quels signaux pourraient être préservés au fil du temps.

L'écho planétaire apparaît dans la discussion, avec prudence. Mars est une planète avec une surface majoritairement basaltique et un passé volcanique intense. Les auteurs ne proposent pas que la vie martienne ait été détectée, mais ils suggèrent que l'étude de ces colonisations rapides permet d'affiner les traces à rechercher dans les roches volcaniques et de distinguer les signaux persistants des simples dépôts temporaires de poussière ou d'eau. La leçon de l’Islande est que même dans un substrat nouveau-né, la biologie entre tôt et le fait par des voies spécifiques, l’air d’abord, l’eau ensuite.

Quoi qu’il en soit, la frontière reste ouverte. La présence d’ADN ou de cellules n’équivaut pas automatiquement à un écosystème fonctionnel aux cycles complets, et les recherches elles-mêmes mettent en évidence le caractère extrême de ces flux, comparables par leur faible biomasse aux déserts froids ou hyper-arides. La pertinence réside dans le fait d'avoir placé des dates et des mécanismes à un début qui était autrefois intuitif, mais non mesuré presque « à l'heure », et d'avoir montré que le premier chapitre de la vie sur le nouveau rock peut être rapide, fragile et, en même temps, étonnamment ordonné.

L'entrée La lave sort à plus de 1 000 °C et reste stérile, mais en quelques heures des microbes apparaissent : la découverte qui surprend la science a été publiée pour la première fois sur ECOticias.com.