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    Un écosystème souterrain dans le cratère de Chicxulub

    Section du noyau de Chicxulub avec les minéraux hydrothermaux dachiardite (orange vif) et analcime (incolore et transparent). Les minéraux remplissent partiellement les cavités de la roche qui étaient des niches pour les écosystèmes microbiens. Il s'agit d'une illustration composite de la section centrale 0077-53R-3 et d'une image en gros plan d'une partie de la section centrale 0077-63R-2. Crédit :David A. Kring du Lunar and Planetary Institute de l'USRA.

    Une nouvelle étude révèle que le cratère d'impact de Chicxulub et son système hydrothermal abritaient un écosystème souterrain qui pourrait donner un aperçu de la vie primordiale de la Terre.

    Le cratère d'impact de Chicxulub, environ 180 kilomètres de diamètre, est la structure à grand impact la mieux conservée sur Terre. C'est également le meilleur exemple des types de cratères d'impact qui ont été produits sur Terre au cours d'une période de bombardements intenses il y a plus de 3800 millions d'années.

    Événements d'impact au cours de cette période, appelé Hadéen par les géologues, étaient communs et souvent immenses, et a produit des cratères de milliers de kilomètres de diamètre. Des recherches antérieures suggéraient que le plus grand de ces événements d'impact vaporisait épisodiquement les océans et enveloppait la Terre d'une vapeur, atmosphère remplie de vapeur de roche. Pendant ces périodes, la surface de la Terre était considérée comme inhabitable.

    Quand la vie ne pouvait pas exister à la surface de la Terre, se demandaient les scientifiques, aurait-il pu se cacher sous le plancher des cratères dans des systèmes souterrains de fluides hydrothermaux qui se sont écoulés à travers la roche fracturée par l'impact ? L'un des principaux auteurs de ce concept, David Kring de l'Universities Space Research Association au Lunar and Planetary Institute (LPI), appelé ce concept l'hypothèse de l'origine de l'impact de la vie.

    Une coupe transversale en trois dimensions du système hydrothermal dans le cratère d'impact Chicxulub et ses évents du fond marin. Le système a le potentiel d'héberger la vie microbienne. Illustration de Victor O. Leshyk pour le Lunar and Planetary Institute.

    Plus tôt cette année, une équipe internationale de scientifiques, dirigé par le Dr Kring, répondu à une partie de cette question. Ils ont montré que le cratère de Chicxulub abritait un vaste système hydrothermal qui a persisté pendant des centaines de milliers d'années, sinon des millions d'années. Cette découverte importante a été révélée dans une carotte rocheuse extraite de l'anneau de pointe du cratère par une expédition soutenue par le Programme international de découverte des océans et le Programme international de forage scientifique continental.

    Dans une nouvelle étude, publié aujourd'hui dans le journal de Astrobiologie , Kring et ses collègues, Dr Martin Whitehouse du Musée suédois d'histoire naturelle et Dr Martin Schmieder de l'Université Neu-Ulm en Allemagne, montrer que le système abritait aussi la vie. A partir de 15, 000 kilogrammes (33, 000 livres) de roches récupérées dans un forage de 1,3 kilomètre de profondeur, les auteurs ont localisé de minuscules sphères de la pyrite minérale, seulement 10 millionièmes de mètre de diamètre. Les isotopes de soufre dans le minéral ont montré les sphères de pyrite, appelés framboïdes, ont été formés par un écosystème microbien adapté au fluide chaud chargé de minéraux d'un système hydrothermal qui a traversé l'anneau de pointe brisé du cratère d'impact Chicxulub. La vie dans le système extrayait de l'énergie ou se nourrissait de réactions chimiques qui se produisaient dans le système rocheux rempli de fluide. Les microbes ont profité du sulfate, qui était dans le fluide, étant converti en sulfure, qui a été conservée sous forme de pyrite, fournissant l'énergie dont les microbes avaient besoin pour prospérer. Le sulfato-réducteur, les organismes d'eau chaude (thermophiles) étaient comme certaines des bactéries et des archées trouvées à Yellowstone et dans d'autres systèmes hydrothermaux.

    La recherche de ces preuves a duré vingt ans, depuis un lien entre Chicxulub, le potentiel vital d'un système hydrothermal à cratère d'impact, et l'origine de la vie sur Terre a été postulée pour la première fois.

    Dans une série d'études sur ces deux décennies, les scientifiques ont montré que le cratère de Chicxulub avait un environnement souterrain perméable; que le cratère abritait un vaste système hydrothermal; et, finalement, dans l'étude actuelle publiée aujourd'hui, que le système hébergeait un écosystème microbien. La nouvelle découverte est une étape importante et suggère que les sites d'impact au cours de l'Hadéen auraient pu héberger des systèmes similaires qui ont fourni des niches pour l'évolution précoce de la vie sur notre planète.


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