Pas d’oxygène, des températures négatives et énormément de sel : voilà un environnement invivable. Pourtant, des micro-organismes y ont été trouvés. Ces recherches sont importantes pour comprendre la vie sur Terre… et potentiellement sur Mars.

Bienvenue à la source d’eau de Lost Hammer, sur l’île Axel Heiberg, dans l’Arctique canadien. Dans ce sous-terrain, il y fait des températures glaciales en dessous de zéro. À de telles températures, l’eau est censée geler. Mais celle-ci est tellement salée qu’il n’en est rien. Elle ne contient pas non plus d’oxygène (ou un niveau si infime qu’il ne peut être consommé). Lost Hammer Spring est donc une source glaciale, mais liquide, autant qu’excessivement salée et irrespirable. La vie, dans un tel endroit, serait extrêmement improbable. Sauf que la vie peut surprendre.

Des scientifiques ont repéré que des bulles de méthane remontent à la surface. Ce phénomène peut tout aussi bien être d’origine géologique que biologique. C’est à cette énigme qu’une étude de terrain a essayé de répondre, à partir de sédiments prélevés sur place. Publiée initialement en avril 2022, elle a été commentée par ses auteurs fin juin 2022 sur le site de l’université McGill (à l’origine de ces recherches).

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Lost Hammer Spring // Source : Université McGill / Elisse Magnuson

Il se trouve que les bulles de méthane avaient bien une source biologique et donc vivante : des organismes anaérobies (n’ayant pas besoin d’oxygène), qui se nourrissent essentiellement du méthane et respirent du sulfate à la place de l’oxygène. « Il nous a fallu deux ans de travail sur les sédiments avant de réussir à détecter des communautés microbiennes actives », raconte Elisse Magnuson, doctorante à l’université McGill et autrice principale de l’étude. Car la salinité de l’environnement interfère avec l’extraction et le séquençage des microbes.

La vie sur Mars pourrait-elle ressembler à ça ?

La découverte est surprenante, car les micro-organismes de Lost Hammer « ne dépendent pas de la matière organique ou de l’oxygène pour vivre », précise Lyle Whyte, le chef d’équipe. En lieu et place, ils survivent grâce à des composés inorganiques — méthane, sulfures, sulfate, monoxyde de carbone, dioxyde de carbone. « Ils peuvent également fixer le dioxyde de carbone et l’azote gazeux de l’atmosphère ambiante, ce qui les rend très adaptés pour survivre et prospérer dans des environnements très extrêmes sur Terre et au-delà. »

Mais pourquoi Lyle Whyte évoque-t-il aussi les environnements très extrêmes « au-delà » de la Terre ? Il s’avère que, sur Mars, on trouve des traces des mêmes composés inorganiques que ceux dont dépendent ces organismes ; et il y a de l’eau sous forme glacée. Résultat, l’Agence spatiale européenne a récupéré plusieurs échantillons issus de Lost Hammer pour tester les capacités de détection de la vie organique pour sa mission ExoMars (dont le lancement du rover est temporairement en pause).

Ces travaux de recherche montrent que l’origine du méthane « n’a pas d’importance », estime Lyle Whyte. « Si vous êtes dans une situation où vous avez une eau salée très froide, elle pourrait potentiellement contenir une communauté microbienne, même dans cet environnement extrêmement dur. »

De telles conclusions ne prouvent absolument pas qu’il y a de la vie sur Mars. Elles en montrent la potentialité et quelle forme ces organismes pourraient prendre. Or, pour trouver quelque chose, il est très utile de savoir à peu près quoi chercher.