La dépression de Danakil en Éthiopie est un événement spectaculaire, environnement hostile pouvant ressembler aux conditions rencontrées sur Mars et Titan – ainsi que dans les sites contenant des déchets nucléaires. Du 20 au 28 janvier 2018, cinq équipes de chercheurs et plus de 30 personnels de soutien se sont rendus sur deux sites de la région pour étudier la microbiologie, géologie et chimie de l'affleurement hydrothermal de Dallol et du lac salé Afrera.

Le voyage de recherche a été soutenu par l'infrastructure de recherche Europlanet 2020 (IR) financée par l'UE, qui a organisé une série de campagnes de terrain au cours des deux dernières années pour caractériser le site comme un analogue pour d'autres surfaces planétaires et pour des études astrobiologiques.

Dallol est un lieu particulièrement hostile à la vie en raison de la combinaison de son extrême salinité, haute température, et l'acidité. C'est l'un des endroits les plus chauds de la Terre, à plus de 100 mètres sous le niveau de la mer. Montée d'eau, riche en nombreux sels différents et chauffé par le magma près de la surface, formes aux couleurs vives, piscines très acides. Gaz toxiques, y compris les vapeurs de chlore et de soufre, pendre en l'air.

Karen Olsson-Francis et Vincent Rennie de l'Open University étudient comment la microbiologie est affectée par la variation des conditions physiques et chimiques à Dallol, et où se trouvent des poches d'habitabilité. Ils se sont concentrés sur deux canaux hautement acides, eau salée avec des températures allant de 40 à 70 degrés Celsius. Le couple a pris des mesures sur place et collecté des échantillons pour une analyse plus approfondie en laboratoire.

"Nos premiers résultats ont montré que des microbes peuvent être présents, malgré l'extrême salinité et acidité, " a déclaré Rennie. L'équipe va maintenant entreprendre d'autres analyses géologiques et microbiennes dans les mois à venir et espère avoir les résultats préliminaires de l'étude du canal d'écoulement d'ici début septembre.

Hugo Moors et Mieke De Craen du SCK•CEN ont également étudié la microbiologie dans le contexte de la géologie et de la chimie de l'eau à plusieurs endroits, et testé avec succès une gamme de nouvelles techniques d'échantillonnage et de systèmes de conservation d'échantillons. En plus de leurs recherches en astrobiologie liées aux exoplanètes, la paire utilise Danakil comme analogue pour les déchets nucléaires.

"Les conditions extrêmes dans la dépression de Danakil pourraient ressembler à certaines des conditions rencontrées dans l'élimination des déchets des réacteurs nucléaires. Nous allons maintenant essayer de cultiver des microbes et d'analyser chimiquement des échantillons d'eau de Danakil pour tenter de comprendre ce qui pourrait survivre dans les déchets nucléaires, " dit Maures.

L'été prochain, l'ExoMars Trace Gas Orbiter commencera une étude des zones de rift sur Mars, qui se caractérisent par des dépôts de sel et d'anciens systèmes magmatiques et présentent de fortes similitudes avec le rift Afar qui se forme actuellement entre les volcans Erta Ale et Dallol. Pour appuyer les prochaines observations de la mission, Daniel Mège de l'Académie polonaise des sciences et Ernst Hauber du DLR ont réalisé une étude préliminaire de la structure des systèmes hydrothermaux et ont prélevé des échantillons de sol à plusieurs centimètres sous la surface pour déterminer la vie microbienne présente.

"Nous devons analyser nos conclusions, mais certains des résultats préliminaires semblent très excitants, " a déclaré Mège. " Nous avons également effectué des travaux de reconnaissance pour un levé magnétique au sol l'année prochaine, dans lequel nous visons à caractériser l'activité magmatique intrusive dans le rift. Nous avons hâte de revenir en 2019."

Jani Radebaugh de l'Université Brigham Young, avec Ralph Lorenz du Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, utilisé un appareil photo numérique de poche et une 'kite-cam', une GoPro en kite, pour créer des modèles numériques d'élévation (MNE) dérivés d'images à divers endroits à travers les playas et d'autres régions de l'Afar. Ils ont rassemblé 15 ensembles de données d'images différents à divers endroits, qu'ils compareront ensuite aux données RADAR sur la rugosité du terrain.

"Cette région est absolument spectaculaire pour le travail de terrain d'un point de vue planétaire, car il y a tellement d'environnements inhabituels et extrêmes qui ont de forts analogues planétaires, " a déclaré Radebaugh. " La comparaison de nos ensembles de données recueillies au sol avec des images RADAR prises depuis l'espace, qui quantifient la rugosité d'une manière différente, nous aidera à interpréter les données des missions spatiales sur la rugosité des surfaces sur Titan et Mars."

David Vaz et Lourenço Bandeira du Centre de recherche sur la Terre et l'espace de l'Université de Coimbra ont étudié la forme, géométrie du sous-sol et âges des escarpements de faille sur un rift situé au sud du lac Afrera. Comprendre comment l'érosion dégrade ces structures volcaniques dans des environnements très arides sur Terre leur permettra d'interpréter des caractéristiques similaires sur Mars et de déduire des taux d'érosion tout au long de l'histoire géologique de la planète rouge.

Vaz a dit :"Quand vous passez plusieurs années devant un ordinateur, regarder des images de la surface de Mars et essayer de comprendre ce qui s'y est passé, il est facile de perdre le sens de l'échelle. Aller sur le terrain, et voir les choses de vos propres yeux vous donne une perspective plus réelle de ce à quoi vous avez affaire. Pour atteindre notre objectif d'utiliser des escarpements de failles comme marqueurs paléo-environnementaux sur Mars, ce serait bien d'étudier d'autres défauts, avec des âges différents et présentant des états de conservation différents. Lors de ce voyage, les instruments géophysiques qui devaient donner une perspective sur la géométrie des failles souterraines n'ont pas fonctionné, mais c'est le prix que nous payons lorsque nous travaillons dans des conditions aussi éloignées et difficiles. Nous espérons revenir sur le site pour effectuer d'autres études."

Felipe Gomez, Nuria Rodriguez et Beatriz Flores de CAB-INTA ont travaillé sur la préparation du site de Danakil en tant qu'analogue planétaire pour le programme d'accès transnational d'Europlanet 2020 RI, qui fournit des fonds pour que les chercheurs visitent le site et réalisent des expériences.

« La diversité des recherches menées par ces cinq équipes montre la polyvalence de ce paysage exotique pour la recherche planétaire, " a déclaré Gomez. "Nous avons déjà eu des découvertes intéressantes sur la préservation de la matière organique dans des conditions aussi difficiles, ce qui donne des indices importants sur l'habitabilité martienne. Tout scientifique peut désormais postuler pour réaliser des expériences planétaires à Danakil. On a hâte de voir les résultats !"

"En visitant Danakil, nous avons volontairement réuni des personnes de différentes parties du monde pour encourager le partage d'idées entre les institutions, pays et frontières continentales, " a déclaré Gian Gabriele Ori de l'École internationale de recherche en sciences planétaires de Pescara, qui a dirigé l'expédition. « Des chercheurs chevronnés ont travaillé côte à côte et partagé leur expérience avec de jeunes scientifiques. Ce voyage a été très réussi.

L'expédition a été soutenue par Monica Bufill et Daniela D'Alleva de l'École internationale de recherche en sciences planétaires de Pescara, Italie, Miruts Hagos de l'Université de Mekelle et Mikael Tamrat et Zablon Beyene de Zab Tours Ethiopia. L'équipe était accompagnée du photographe, Alex Pritz.