SCIENCES : LES MICROBES SIPHONNENT D'ENORMES QUANTITES DE CARBONE DES PLAQUES TECTONIQUES DE LA TERRE
A
quelques kilomètres sous nos pieds se trouve un monde caché de microbes dont
les réactions chimiques façonnent l'habitabilité à long terme de la
planète. Une nouvelle étude suggère que certains de ces microbes
siphonnent des quantités massives de carbone lorsqu'il pénètre dans la Terre,
en l'utilisant pour alimenter leurs propres écosystèmes sans soleil. Le
carbone, empêché d'être enfoui encore plus profondément dans la Terre, finira
par s'échapper de nouveau dans l'atmosphère - où il pourrait aider à réchauffer
la planète. Les chercheurs affirment que les microbes représentent un
facteur négligé dans les efforts visant à équilibrer le cycle profond du
carbone de la Terre.
« C’est
un très grand pas en avant », déclare Jennifer Glass, biogéochimiste du Georgia
Institute of Technology, qui n'a pas participé à l'étude. Elle ajoute que
c'est l'un des premiers articles à montrer comment les microbes souterrains
peuvent piéger des quantités globales significatives de carbone.
Le
réchauffement dû aux émissions humaines de dioxyde de carbone (CO 2 )
sera le facteur décisif des températures de surface dans les siècles à
venir. Mais il y a aussi un cycle du carbone plus profond, qui se déroule
sur des centaines de millions d'années. Des plaques de croûte océanique
plongent dans le manteau terrestre dans les zones de subduction, emportant le
carbone avec elles pour un stockage à long terme dans le manteau. Une
partie de ce carbone, dissous dans des gouttes montantes de magma et de gaz,
est réémise sur les volcans. Mais une grande partie de ce qui se passe ne
revient pas, et les chercheurs ne comprennent toujours pas pleinement pourquoi.
Les
scientifiques ont découvert une partie de ce carbone manquant en 2017,
lorsqu'ils ont examiné les gaz et les fluides bouillonnant de plus de 20
sources chaudes au Costa Rica. Les sources étaient de 40 à 120 kilomètres
au-dessus de la zone de subduction où la plaque Cocos plonge sous l'Amérique
centrale. Les scientifiques ont découvert qu'une partie du CO 2 qui
descend avec la plaque descendante est transformée en
roche et n'atteint jamais le manteau profond ou
l'atmosphère. Mais ils ont également vu des indices selon lesquels plus de
CO 2 était siphonné de la plaque que la formation rocheuse
ne pouvait à elle seule expliquer.
Désormais,
en effectuant des analyses supplémentaires sur les échantillons de sources
chaudes, la même équipe de recherche a trouvé des signes de réactions chimiques
qui ne pouvaient être facilitées que par des êtres vivants. Le rapport des
isotopes de carbone dans les échantillons suggère que les microbes captent le
CO 2 de la plaque descendante et le transforment en
carbone organique pour «nourrir» et développer leur propre communauté. En
effet, les scientifiques ont trouvé de nombreuses bactéries dans leurs
échantillons de sources chaudes qui possédaient les gènes nécessaires à cette
réaction chimique. Si cette conversion se produit réellement - et les
calculs de l'équipe sont exacts - les microbes sous cette petite bande du Costa
Rica pourraient séquestrer suffisamment de carbone chaque année pour totaliser
la masse de 650 à 6 500 baleines bleues.
«De
petites choses s'additionnent», déclare Katherine Fullerton, microbiologiste au
Pellissippi State Community College, qui a aidé à diriger l'étude.
Ces
microbes pourraient séquestrer 2% à
22% du carbone que l'on croyait auparavant atteindre le manteau profond ,
rapportent aujourd'hui les chercheurs dans Nature Geoscience . En
gardant le carbone près de la surface, où il est susceptible de s'infiltrer et
de rentrer dans l'atmosphère, les microbes peuvent aider à réchauffer la
planète à long terme, bien que cela nécessiterait des recherches
supplémentaires pour confirmer.
Deux pour
cent n'ont peut-être pas beaucoup d'effet sur le cycle profond du carbone, dit
Oliver Plümper, un expert des interactions roches-fluides à l'Université
d'Utrecht qui n'a pas participé à l'étude. Mais 22% seraient «assez
excitants». Il dit que ce calcul constitue une pièce importante du puzzle
du cycle profond du carbone, et qu'il pourrait avoir un impact sur les
projections de la stabilité du climat de la Terre à long terme - et de la durée
de vie de la planète.
Les
chercheurs ont également trouvé des preuves d'un deuxième groupe de microbes
qui vivent des restes organiques des bactéries séquestrant le carbone. «Il
se passe tout un monde sous le Costa Rica», déclare Karen Lloyd, co-auteur et
microbiologiste à l'Université du Tennessee, Knoxville. Les chercheurs
soupçonnent une activité similaire d'avoir lieu dans d'autres zones de
subduction partout dans le monde.
Glass dit
que la recherche est bien lancée. Mais l'étape suivante - prouver que les
bactéries expriment les gènes pour fabriquer des protéines qui modifient et
piègent le carbone - nécessitera beaucoup de travail, y compris des traceurs
isotopiques pour suivre les réactions chimiques et des projets de forage pour
glaner des échantillons directs à l'intérieur de la Terre. Et bien qu'il
soit clair que ces microbes ont un impact sur nous, ils semblent fonctionner
relativement indépendamment du monde de surface, dit Lloyd. Si le soleil était
éteint aujourd'hui, ces habitants de la pègre ne sauraient probablement pas la
différence.
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