La présence de vie microbienne dans la stratosphère terrestre n'ouvre pas seulement une nouvelle arène pour étudier les extrêmophiles, mais augmente la gamme des environnements possibles dans lesquels nous pouvons trouver la vie sur d'autres planètes. C'est la conclusion d'une nouvelle étude qui résume ce que nous savons jusqu'à présent sur la vie stratosphérique.

La stratosphère est la zone atmosphérique qui se situe directement au-dessus de la troposphère dynamique où nous vivons, mais c'est surtout un mystère quand il s'agit de la vie qui y existe.

Vous ne vous en rendez peut-être pas compte lorsque vous regardez par le hublot d'un avion (nous survolons les niveaux les plus bas de la stratosphère lorsque nous naviguons à plus de 35 ans, 000 pieds), mais il y a toutes sortes de micro-organismes là-bas, selon le professeur Shiladitya DasSarma, qui est microbiologiste à la faculté de médecine de l'Université du Maryland, ETATS-UNIS , et co-auteur de la nouvelle étude, qui est publié dans la revue Current Opinion in Microbiology.

"Généralement, les gens ne pensent pas aux microbes en suspension dans l'air, ", dit-il à Astrobiology Magazine. "Mais il y a un dicton en microbiologie :tout est partout."

Cependant, il y a "très peu d'études à l'heure actuelle" qui examinent le biome atmosphérique. Une partie du problème est qu'il y a une faible densité de cellules dans un grand volume d'air. Mais quand vous le regardez globalement, les chiffres sont significatifs :1021 est l'estimation actuelle du nombre de cellules levées chaque année dans l'atmosphère.

Toujours, l'espace concerné est vaste :"Quand vous parlez de l'atmosphère entière d'une planète, comment faites-vous une enquête à ce sujet ?" demande Priya DasSarma, un chercheur scientifique également de l'Université du Maryland et l'auteur principal de l'étude. Elle suggère que ce devrait être un exercice communautaire avec un long échéancier, ce qui aboutirait finalement à ce qu'elle appelle un «Atlas des microbes stratosphériques».

"Un programme comme celui-là serait incroyablement productif et intéressant et utile, " elle dit, non seulement pour ce qu'il pourrait nous dire sur la vie sur Terre, mais aussi comment les cellules pourraient survivre et même s'adapter à la vie sur d'autres planètes. Cela a des implications en matière de protection planétaire (ne pas exposer d'autres planètes à des germes terrestres), et à l'astrobiologie plus généralement.

"Lorsque nous mesurons la réponse de la vie terrestre dans des environnements extrêmes sur Terre, nous pouvons en apprendre davantage sur l'habitabilité à travers le système solaire et où affiner la recherche de la vie ailleurs, " dit le Dr David J. Smith, microbiologiste principal de la division des biosciences spatiales du centre de recherche Ames de la NASA.

Environnement extrême

Les conditions dans la stratosphère sont brutales - c'est un temps sec, froid, hypobare (c'est-à-dire basse pression), environnement baigné d'ultraviolets, c'est pourquoi il sert d'analogue approprié à la vie sur d'autres mondes avec des conditions similaires.

« Les températures, Les UV et la sécheresse sont similaires à Mars, c'est donc un excellent proxy, " dit Shiladitya DasSarma. Néanmoins, la vie persiste. Les bactéries et les champignons périssent généralement dans ce type d'environnement, mais ceux qui survivent le font via quelques stratégies. Par exemple, la formation de spores est un moyen éprouvé de protéger le matériel génétique.

Pourtant, même les extrêmophiles non sporulés disposent de mécanismes pour se protéger. "Il existe une grande variété de mécanismes de survie au stress, " dit Shiladitya DasSarma. " Pour les UV, un certain nombre [d'extrêmophiles] ont des mécanismes de réparation des dommages à l'ADN. D'autres ont en plus, des méthodes plus calmes, comme les halophiles extrêmes qui peuvent survivre à des situations de très faible niveau d'eau parce que leurs protéines sont conçues pour retenir la petite quantité d'eau présente."

Contaminer d'autres mondes

Si la vie peut survivre aux conditions de la stratosphère, peut-être que la vie peut aussi survivre dans l'espace. Quand il s'agit de microbes faisant de l'auto-stop à bord d'engins spatiaux interplanétaires, il sera de plus en plus important que nous sachions laquelle de ces bactéries, les archées ou les champignons peuvent survivre, puisque nous savons d'après les études de la stratosphère que les températures froides, Le rayonnement UV et d'autres facteurs ne tueront pas toutes les cellules.

Actuellement, les agences spatiales, dont la NASA, ont pour mandat de ne pas exposer d'autres planètes à la microfaune terrestre, des précautions sont donc prises avant de lancer des atterrisseurs. Dans la plupart des cas, il est peu probable qu'il y ait beaucoup de choses qui resteront en vie après qu'un vaisseau spatial ait été aspergé de rayons cosmiques. Cependant, nous savons par expérience à quel point les espèces envahissantes sur Terre peuvent être résistantes - il y a une raison pour laquelle la vie est "partout" sur Terre.

"Nous savons que Mars est une planète poussiéreuse et que les vaisseaux spatiaux recouverts de poussière pourraient faire de l'ombre à certains auto-stoppeurs microbiens, " dit Smith, qui a publié un article en 2017 examinant cette idée. "Aussi, une partie de la charge biologique [la quantité de microbes survivant sur le vaisseau spatial] est intégrée profondément à l'intérieur du matériel du vaisseau spatial où elles sont protégées des radiations, réduisant considérablement ou éliminant complètement les effets des UV." Avec juste une protection minimale, les microbes peuvent utiliser les mêmes stratégies qui leur permettent de survivre dans la stratosphère - comme la réparation de l'ADN des dommages causés par les UV, ou stockage d'eau - pour rester en vie loin de la Terre.

It's important to keep in mind that surviving does not necessarily mean thriving. Just because an organism makes it to, dire, Mars, doesn't mean it will be viable and reproduce. That's why knowing more about extremophiles, particularly those in Earth's stratosphere, is key.

Inversement, at some point we may actually want some of these microorganisms to thrive, because good bacteria are going to be important partners for us when we set up human colonies. "If we want to go to Mars and inhabit it, we are going to want to bring whatever microbes and macrobes [i.e. larger lifeforms] with us that we need to survive there, " says Priya DasSarma. "But we don't want to bring anything that contaminates or destroys the environment that we're going to."

Knowing how and why tough organisms persist in the stratosphere above our heads will be important when it comes to protecting planets that we explore in the short term. Pendant ce temps, looking farther into the future, those same extreme lifeforms could eventually help us to survive on other worlds as we expand out into the galaxy.

This story is republished courtesy of NASA's Astrobiology Magazine. Explore the Earth and beyond at www.astrobio.net .