La recherche de la vie sur Mars a fait un pas en avant avec la découverte par le rover Curiosity de la NASA de matière organique au fond de ce qui était autrefois un lac. Il a peut-être déjà fait partie d'une forme de vie extraterrestre ou il pourrait avoir une origine non biologique - de toute façon, ce carbone aurait fourni une source de nourriture pour tout être vivant organique à proximité.

La découverte ajoute une intrigue supplémentaire à la recherche de la NASA sur les formes de vie extraterrestres elles-mêmes. Lorsque vous chassez à distance avec une machine de la taille d'une voiture, la question est de savoir où concentrer au mieux vos efforts. Il est logique de rechercher les mêmes types d'endroits que nous nous attendons à trouver des micro-organismes fossilisés sur Terre. Ceci est compliqué par le fait que ces fossiles sont mesurés en microns – à peine des millionièmes de mètre.

Le rover Curiosity recherche certaines roches sédimentaires déposées près de l'eau, comme il l'a fait pour la dernière découverte. Ceci est basé sur les derniers conseils géologiques sur les meilleures perspectives. Pourtant, quelles roches prioriser font encore l'objet d'un débat – et c'est une question tout aussi pertinente pour les géologues qui tentent de percer les secrets de notre propre monde antique. Les roches et les fossiles de la Terre sont ce qui se rapproche le plus des machines à remonter le temps.

Depuis un siècle environ, les géologues se sont concentrés sur un type de roche appelé stromatolite – consacrant de longues heures à ramper dans des espaces difficiles à essayer de les trouver. Les stromatolites se trouvent principalement dans les eaux peu profondes et sont stratifiées à l'échelle millimétrique. Beaucoup d'entre eux sont sans aucun doute construits par des "biofilms" microbiens visqueux, mais pour faire court, nous comprenons maintenant qu'il existe plus d'une façon de faire une roche rayée - et elles n'impliquent pas toutes des microbes.

Plus récemment, les géologues se sont davantage intéressés à d'autres types de roches, y compris les dépôts de type tube « fumeur noir » formés par l'eau chaude hydrothermale expulsée de la croûte terrestre dans les eaux profondes. Les formations similaires en forme de cheminée trouvées dans certains lacs alcalins du monde sont légèrement plus faciles à examiner.

Lac Mono

Un endroit sur Terre où ces cheminées se produisent est Mono Lake en Californie, une vaste et belle étendue d'eau à plusieurs centaines de kilomètres au nord de Los Angeles sur le versant oriental des montagnes de la Sierra Nevada. En octobre 2014, notre équipe a obtenu la permission des California State Parks d'examiner et d'échantillonner certaines des cheminées de carbonate de calcium qui s'y sont formées.

Les rochers, qui mesurent fréquemment entre deux et trois mètres de haut, sont très jeunes en termes géologiques, habituellement seulement des dizaines de milliers d'années. Mais depuis qu'ils ont été décrits pour la première fois par le célèbre géologue américain Israel Russell en 1889, ils se sont avérés un excellent laboratoire naturel pour les groupes de scientifiques essayant de comprendre comment ces structures sont apparues.

Avant notre visite, les géologues étaient essentiellement divisés sur ces cheminées. Un groupe que l'on pourrait appeler des « géochimistes purs » a proposé qu'ils n'avaient rien à voir avec les microbes, mais produit par les eaux de source riches en calcium entrant en contact avec le lac alcalin, avec son abondance d'ions carbonate.

Un camp adverse plus petit a convenu qu'il devrait être possible pour ces structures d'émerger de la manière suggérée par les géochimistes purs. Mais ils ont souligné que, dans les quelques observations enregistrées de roches carbonatées se formant au lac aux 19e et 20e siècles, une sorte de biofilm semble avoir une influence. Ils ont également cité d'autres études qui avaient montré que des microbes d'origine hydrique appelés cyanobactéries produisaient des substances visqueuses pouvant accumuler du calcium.

Nous sommes allés à Mono Lake pour savoir qui avait raison. Notre expédition de six hommes divisée en deux factions :l'une recherchait des cheminées au fond du lac à l'aide d'un bateau de recherche, tandis que l'autre a exploré les fameuses "tours de tuf" qui s'élèvent du bord du lac.

Le groupe de bateaux peinait et maudissait les eaux étonnamment salées du lac, tandis que l'équipe à terre a fait des progrès constants avec l'aide précieuse du garde forestier local du parc d'État, Dave Marquart. Leur paix n'a été interrompue que par un appel téléphonique des plaisanciers bloqués leur demandant d'essayer de toute urgence de trouver quelqu'un avec un 4x4 capable de sortir le bateau de l'eau - heureusement, de l'aide était à portée de main.

L'un des sites visités par l'équipe à terre se trouvait dans le jardin de Marquart, au nord-ouest du lac. Les roches là-bas faisaient partie d'un ensemble d'anciennes cheminées formées le long d'une petite faille tectonique. Leurs traits suggéraient qu'ils avaient été construits par des microbes, mais nous devions les envoyer à un laboratoire pour être sûr.

« fils » microbiens

A l'aide d'un microscope optique, nous avons pu voir des structures filiformes sombres ensevelies dans des tranches de roche. Comme nous le décrivons dans notre nouvelle étude publiée dans Geobiology, ces "fils" sont des millions de cyanobactéries fossilisées photosynthétiques qui entouraient autrefois les eaux s'élevant d'une source au fond du lac.

We sent the samples to Australia for further testing to establish whether the microbes played a key role in building the chimneys. This revealed surrounding patches of carbon and nitrogen, which we took to be fossilised cyanobacterial slime. This slime traps calcium and when it breaks down it creates calcium carbonate, entombing any living and dead cells in rock.

We found other ways in which this microbial slime had affected the fabric of the rock:grains of quartz and aluminosilicates that were clearly sand that had got stuck there, trop.

En bref, we found evidence that cyanobacteria formed tubular mats around rising spring water in the ancient Mono Lake – probably producing the majority of the resulting chimneys there, though there may be examples of "pure geochemistry" chimneys as well. This suggests that these rock formations do indeed represent a promising and fairly large target for exploring ancient or extra-terrestrial life.

They have the added advantage that the calcite rocks in question are geologically quite stable. This means the fossils could potentially be preserved for a very long time – easily hundreds of millions, quite plausibly billions of years.

To our knowledge no chimneys have been found on Mars yet, but they are not common on Earth and there is every chance that they have a Martian equivalent. Là, and on other planets and moons, we should be looking for areas with conditions as similar as possible to where these chimneys exist on Earth – volcanic rocks where spring waters might once have risen through the bedrock into an alkaline lake. Without any question, NASA's hunt for suitable rocks on the red planet should make finding them a high priority.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.