Le lac Vida se trouve dans l'une des vallées sèches et arides de McMurdo en Antarctique (Photo: Desert Research Institute)
Même à l'intérieur d'un lac presque complètement gelé dans les vallées sèches intérieures de l'Antarctique, dans une eau sombre, chargée de sel et glaciale pleine d'oxyde nitreux, la vie prospère… offrant un indice sur ce qui pourrait un jour se trouver dans des environnements similaires ailleurs dans le système solaire .
Des chercheurs de la NASA, du Desert Research Institute du Nevada, de l'Université de l'Illinois à Chicago et de neuf autres institutions ont découvert des colonies de bactéries vivant dans l'un des endroits les plus isolés de la Terre: le lac Vida de l'Antarctique, situé dans la vallée de Victoria - l'une des régions du sud incroyablement arides McMurdo Dry Valleys du continent.
Ces organismes semblent prospérer malgré les conditions difficiles. Couverte de 20 mètres (65 pieds) de glace, l'eau du lac Vida est six fois plus salée que l'eau de mer et contient les niveaux d'oxyde nitreux les plus élevés jamais trouvés dans un plan d'eau naturel. La lumière du soleil ne pénètre pas très loin sous la surface gelée, et en raison des conditions hypersalines et de la pression des températures de l'eau glacée, elle peut plonger à une température glaciale de -13,5 ºC (8 ºF).
Pourtant, même dans un environnement aussi inhospitalier, le lac Vida est l'hôte d'un «assemblage de bactéries étonnamment divers et abondant» existant dans les canaux d'eau qui se ramifient à travers la glace, séparé de l'énergie du soleil et isolé des influences extérieures pendant environ 3000 ans.
Initialement considéré comme gelé, les levés radar pénétrant le sol en 1995 ont révélé une couche liquide très salée (une saumure) sous-jacente à la couverture de glace de 20 mètres d'épaisseur tout au long du lac.
"Cette étude ouvre une fenêtre sur l'un des écosystèmes les plus uniques sur Terre", a déclaré le Dr Alison Murray, l'un des principaux auteurs de l'article de l'équipe, un écologiste microbien moléculaire et chercheur polaire et membre de 14 expéditions dans l'océan Austral. et continent antarctique. «Notre connaissance des processus géochimiques et microbiens dans des environnements glacés sans lumière, en particulier à des températures inférieures à zéro, était jusqu'à présent pratiquement inconnue. Ce travail élargit notre compréhension des types de vie qui peuvent survivre dans ces cryoécosystèmes isolés et comment différentes stratégies peuvent être utilisées pour exister dans des environnements aussi difficiles. »
Des environnements stériles devaient être installés dans des tentes à la surface du lac Vida afin que les chercheurs puissent être sûrs que les carottes qu'ils foraient étaient vierges et n'étaient contaminées par aucun organisme introduit.
Selon un communiqué de presse de la NASA, «les analyses géochimiques suggèrent que les réactions chimiques entre la saumure et les sédiments riches en fer sous-jacents génèrent du protoxyde d'azote et de l'hydrogène moléculaire. Ce dernier, en partie, peut fournir l'énergie nécessaire pour soutenir la vie microbienne diversifiée de la saumure. »
"Ce système est probablement le meilleur analogue que nous ayons pour les écosystèmes possibles dans les eaux souterraines de la lune de Saturne Encelade et de la lune Europa de Jupiter."
- Chris McKay, co-auteur, Ames Research Center de la NASA
Ce qui est particulièrement excitant, c'est la similitude entre les conditions trouvées dans les lacs antarctiques recouverts de glace et celles que l'on pourrait trouver sur d'autres mondes de notre système solaire. Si la vie pouvait survivre dans le lac Vida, aussi dur et isolé soit-il, pourrait-elle également se trouver sous la surface glacée d'Europa, ou dans les océans souterrains (hypothétiques) d'Encelade? Et qu'en est-il des calottes glaciaires de Mars? Pourrait-il y avoir des canaux similaires d’eau liquide super-salée qui traversent la glace de Mars, avec des microbes qui ont une existence sur les sédiments de fer?
«Il est plausible qu'une source d'énergie vitale existe uniquement à partir de la réaction chimique entre l'eau salée anoxique et la roche», a expliqué le Dr Christian Fritsen, écologiste microbien des systèmes et professeur chercheur à la Division des sciences de la terre et des écosystèmes de DRI et co-auteur. de l'étude.
"Si tel est le cas", a ajouté Murray, "cela nous donne un cadre entièrement nouveau pour réfléchir à la façon dont la vie peut être soutenue dans les cryo-écosystèmes sur terre et dans d'autres mondes glacés de l'univers."
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D'autres recherches sont prévues pour étudier les interactions chimiques entre les sédiments et la saumure ainsi que la constitution génétique des communautés microbiennes elles-mêmes.
La recherche a été publiée cette semaine dans les Actes de la National Academy of Science (PNAS). En savoir plus sur le communiqué de presse de DRI ici, et regarder une vidéo ci-dessous montrant les points saillants de la recherche sur le terrain.
Le financement de la recherche a été financé conjointement par la NSF et la NASA. Images gracieuseté du Desert Research Institute. Crédit d'image de la vallée sèche: NASA / Landsat. Image Europa: NASA / Ted Stryk.)
