IMPACTS DES GRADIENTS GÉOCHIMIQUES ET PROCESSUS GÉOPHYSIQUES SUR LE MAINTIEN À LONG TERME DE LA BIOSPHÈRE PROFONDE

Dans les environnements chimiosynthetiques de subsurface, l'augmentation de température au cours de l'enfouissement de la matière organique sédimentaire va sélectionner des populations microbiennes bien distinctes de l'hydrolyse de la matière organique fraîche à la génération d'une matière organique constituée des substances, plus réfractaires à la dégradation notamment les géopolymères. Au cours de la diagénèse précoce, les processus fermentatifs suivis de la méthanogénèse vont relarguer de l'hydrogène et des gaz à effets de serre connus tels que le méthane et le dioxide de carbone. Au stade ultime de l'enfouissement diagénétique, quelques populations microbiennes thermophiles seront encore capables de dégrader les résidus de cette matière organique sédimentaire et d'autres sources d'énergie, d'origine minérale pourront provenir de l'utilisation des minéraux contenus dans le socle basaltique. C'est ce qu'a pu démontrer en partie Parkes et collaborateurs (2014) via une incubation longue durée sous augmentation séquentielle de la température (de 20°C à 140°C) sur des sédiments marins en présence de basalte dans un système de culture adapté à la pression. Ceci pour vérifier la persistance des métabolismes microbiens dans des conditions proches du stade ultime de la diagénèse. Cette expérience a été réalisée en cherchant à suivre l'intégralité des paramètres biogéochimiques associés à la dégradation de la matière organique et les changements de phases minérales associés à la bio-altération microbienne du basalte. Parallèlement, des expériences ont tenté de déterminer l'impact de processus mécanochimique sur les roches sur la génération de sources d'énergie additionelles pour les métabolismes microbiens et ont confirmé que ce mécanisme pouvait à long terme alimenter les communautés microbiennes de subsurface. Ainsi, à la lumière des dernières découvertes réalisées ces dernières années sur les écosystèmes chimiosynthétiques de subsurface, plusieurs processus d'intéractions géosphère-biosphère peuvent fournir l'énergie nécessaire au maintien d'écosystèmes de subsurface strictement chimiolithoautotrophes ou écosystèmes chimiolithotrophes apparentés, incluant serpentinization, bio-altération des composés minéraux, radiolyse de l'eau et ce qui a été montré dans notre étude, contraintes frictionelles sur les roches. La découverte de l'ensemble de ces mécanismes permet de formuler des hypothèses plus ambitieuses sur le maintien d'une vie microbienne de subsurface analogue, indépendante des processus photosynthétiques de surface, sur d'autres planètes tectoniquement actives.