Des microbes terrestres mystérieux et profonds que nous commençons seulement à comprendre

En fin de compte, après de nombreuses années de recherche, Boston et d’autres scientifiques ont révélé que les microbes de Lechuguilla font bien plus que simplement cracher un peu de terre. L’île de Lechuguilla repose sur d’épaisses couches de calcaire, vestiges d’un récif corallien vieux de 250 millions d’années. Les chambres multiples de ces grottes sont généralement formées par l’eau de pluie qui s’infiltre dans le sol et dissout progressivement le calcaire. Cependant, à Lechuguilla, les microbes jouent également le rôle de sculpteurs : les bactéries qui mangent les réserves de pétrole enfouies libèrent du sulfure d’hydrogène gazeux, qui réagit avec l’oxygène des eaux souterraines, produisant de l’acide sulfurique qui sculpte le calcaire. En parallèle, divers microbes consomment du sulfure d’hydrogène et génèrent de l’acide sulfurique comme sous-produit. Des processus similaires se produisent dans 5 à 10 pour cent des grottes calcaires du monde.

Depuis la première descente de Boston à Lechujula, les scientifiques du monde entier ont découvert que les micro-organismes transforment la croûte de la planète partout où ils l’habitent. Alexis Templeton, géomicrobologue à l’Université du Colorado à Boulder, se rend régulièrement dans une vallée montagneuse aride d’Oman, où l’activité tectonique a poussé certaines parties du manteau terrestre – la couche située sous la croûte – beaucoup plus près de la surface. Elle et ses collègues ont foré des puits jusqu’à un quart de mile dans le haut manteau et ont extrait de longs cylindres de roches vieilles de 80 millions d’années, dont certaines sont magnifiquement marbrées dans de superbes nuances de bordeaux et de vert. Dans les études en laboratoire, Templeton a montré que ces échantillons regorgent de bactéries, dont certaines modifient la composition de la croûte terrestre : elles se nourrissent d’hydrogène et inhalent des sulfates dans les roches, exhalant du sulfure d’hydrogène et créant de nouveaux gisements de minéraux sulfurés similaires à la pyrite, également connue sous le nom de fou. or. .

Grâce à des processus connexes, les microbes ont contribué à créer certaines des réserves terrestres d’or, d’argent, de fer, de cuivre, de plomb et de zinc, entre autres minéraux. Lorsque les microbes souterrains détruisent les roches, ils libèrent souvent les minéraux qui y sont piégés. Certains produits chimiques libérés par les microbes, comme le sulfure d’hydrogène, se combinent avec des minéraux flottant librement pour former de nouveaux composés solides. D’autres molécules produites par les microbes capturent les minéraux solubles et les lient entre eux. Certains microbes stockent des métaux dans leurs cellules ou forment une croûte de flocons métalliques microscopiques qui attirent continuellement davantage de métaux, ce qui peut former d’importants dépôts sur de longues périodes de temps.

La vie, en particulier la vie microbienne, a formé une grande quantité de minéraux terrestres, qui sont des composés solides inorganiques naturels dotés de structures atomiques hautement organisées ou, pour le dire plus clairement, des roches très élégantes. Aujourd’hui, la Terre compte plus de 6 000 espèces minérales distinctes, dont la plupart sont des cristaux comme le diamant, le quartz et le graphite. Cependant, la Terre primitive ne possédait pas beaucoup de diversité minérale. Au fil du temps, la fragmentation, la fonte et la resolidification constantes de la croûte primitive de la planète ont modifié et concentré les éléments inconnus. La vie a commencé à décomposer les roches et à recycler les éléments, générant ainsi des processus de minéralisation chimique entièrement nouveaux. Plus de la moitié des minéraux de la planète ne peuvent exister que dans un environnement riche en oxygène, ce qui n’existait pas avant que les microbes, les algues et les plantes n’oxygénent l’océan et l’atmosphère.

Grâce à la combinaison de l’activité tectonique et de l’agitation constante de la vie, la Terre a développé un répertoire minéral inégalé par aucun autre corps planétaire connu. En comparaison, la Lune, Mercure et Mars sont pauvres en minéraux, avec peut-être quelques centaines d’espèces minérales au maximum. La diversité des minéraux sur Terre dépend non seulement de la présence de vie, mais aussi de ses propriétés. Robert Hazen, minéralogiste et astrobiologiste à l’Université des sciences de Carnegie, et la statisticienne Grethe Hystad ont calculé que la chance que deux planètes contiennent un ensemble identique d’espèces minérales est d’une sur 10³²². Puisqu’il n’y a qu’environ 10²⁵ planètes semblables à la Terre dans l’univers, il n’y a certainement aucune autre planète qui possède exactement le complément de minéraux de la Terre. « La prise de conscience que l’évolution minérale de la Terre dépend directement de l’évolution biologique est quelque peu choquante. » Hazen écrit dans son livre « Symphony in C ». « Cela représente un changement fondamental par rapport à l’opinion qui prévalait il y a quelques décennies, lorsque j’ai obtenu mon doctorat en minéralogie. Un conseiller m’a dit : ne suivez pas de cours de biologie, vous ne l’utiliserez jamais !