Les scientifiques n'arrivent pas à y croire : ils observent comment les microbes conquièrent la récente lave d'Islande en quelques heures seulement

La lave nouvellement solidifiée ressemble à un paysage sans compromis (noir, poreux, sans terre et presque sans nutriments). Aujourd’hui, dans ce « zéro biologique », la vie microscopique trouve une lacune. Une équipe de l'Université d'Arizona a suivi en Islande, presque en temps réel, comment des bactéries et autres micro-organismes s'installent sur des coulées volcaniques froides depuis seulement des heures. Leurs résultats, publiés en décembre 2025 dans Communications Biology (à lire dans la revue Nature), proposent un schéma de colonisation prévisible qui peut servir de guide pour interpréter les anciens terrains volcaniques de Mars.

L'étude s'appuie sur une opportunité rare en écologie (la nature a répété l'expérience trois fois dans le même système). Le volcan Fagradalsfjall (péninsule de Reykjanes) est entré en éruption entre mars et septembre 2021, a été réactivé en août 2022 (Meradalir) et répété en juillet et août 2023 (Litli Hrútur). Cela nous a permis de comparer le « démarrage » de communautés microbiennes dans trois moulages différents dans des conditions similaires, une sorte de triple naturel.

La première découverte ressemble presque à un calendrier. Les auteurs résument le procédé en deux étapes (une installation rapide et variable, suivie d'une stabilisation après le premier hiver). La lave est stérile lorsqu'elle émerge en raison de ses températures éruptives, dans des basaltes de l'ordre de 1 150 degrés Celsius, mais après sa solidification, elle commence à recevoir un flux constant de vie de l'environnement.

Expérience sur la lave naturelle en Islande

Pour mesurer cette « repousse » invisible, l’équipe a combiné le comptage cellulaire et le séquençage génétique. Les données de microscopie indiquent une croissance soutenue de l'abondance microbienne avec l'âge de la roche, avec une pente moyenne de 182 cellules par gramme de lave par jour pendant deux ans, et des maximums de l'ordre de 220 000 cellules par gramme dans les échantillons les plus anciens analysés par cette méthode. À l’autre extrême, les jeunes souches se déplaçaient à environ quelques milliers de cellules par gramme.

La deuxième découverte concerne l'origine de ces colonisateurs. Aux premiers stades, les signatures microbiennes s’expliquent principalement par un mélange de particules de sol soufflées par le vent et de bioaérosols (micro-organismes en suspension dans l’air). Mais le système change brusquement après le premier hiver. À partir de ce moment-là, la pluie commence à dominer comme source de nouveaux microbes et peut fournir jusqu'à 98 % des organismes considérés comme nouveaux venus, avec un résultat qui se répète dans les trois éruptions étudiées.

Ce tournant saisonnier est important car il ne s’agit pas seulement d’une curiosité locale. La pluie n’est pas une « eau propre » au sens biologique (elle transporte la vie atmosphérique et, en même temps, la dépose là où elle tombe). Dans une lave qui retient mal l’humidité, chaque épisode d’eau peut devenir une fenêtre brève mais décisive pour que certaines lignées prospèrent, d’autres disparaissent et que l’ensemble commence à ressembler davantage à un écosystème stable. Dans le texte de diffusion de l'université, la co-auteure Solange Duhamel souligne que ces flux font partie des environnements ayant la plus faible biomasse de la planète, comparables à l'Antarctique ou au désert d'Atacama, et pourtant ils sont colonisés rapidement.

La lecture « martienne » de l’ouvrage repose sur une idée prudente et ne suggère pas la vie sur Mars, mais affine plutôt la carte mentale de l’endroit où chercher et à quels types de signaux s’attendre si des communautés microbiennes existaient un jour dans les roches volcaniques de la planète rouge. La surface de Mars est en grande partie basaltique et, bien que le volcanisme soit aujourd'hui très discret, il pouvait autrefois fournir de la chaleur et des gaz volatils, et même favoriser la fonte souterraine lors d'épisodes transitoires. Dans ces types de scénarios, les empreintes ne seraient pas nécessairement des fossiles visibles, mais plutôt des modèles chimiques et biologiques associés à une colonisation rapide, aux changements saisonniers et aux sources de dépôt telles que la poussière et les précipitations.

D’un point de vue scientifique, l’intérêt de l’étude est de transformer un paysage extrême en chronologie. Si l’on sait que le « premier peuplement » se fait par l’air et le sol, et que l’hiver réorganise la communauté jusqu’à ce que la pluie domine, des hypothèses plus concrètes peuvent être formulées sur les biosignatures (où elles se concentrent, comment elles se mélangent, quelle partie de l’enregistrement est perdue et quelle partie pourrait être préservée dans les minéraux et les microfractures). Et surtout, une règle de base est acquise pour éviter de confondre bruit et signal lors de l'analyse d'un terrain qui, apparemment, ne devrait rien contenir.