De nouvelles preuves alléchantes ont suggéré qu'il pourrait y avoir un lac salé sous un glacier sur Mars. Bien que la saumure à des températures glaciales ne semble pas être l'environnement le plus hospitalier, il est difficile de résister à la question de savoir si la vie organique pourrait y survivre – ou même y gagner sa vie.

Mais quelle sorte de forme de vie cela pourrait-il être ? Comme Mars était autrefois un endroit beaucoup plus aquatique, il peut en effet abriter une forme de vie ancienne – fossilisée ou vivante. Il est également possible que des microbes de la Terre aient accidentellement contaminé la planète lors de missions d'exploration spatiale passées, et il n'est pas invraisemblable qu'ils résident maintenant dans le lac.

Cependant, il est peu probable que nous trouvions des animaux plus gros dans le lac. Il y a des insectes, poissons et autres organismes sur Terre capables de vivre à des températures inférieures à zéro. Mars, cependant, manque des réseaux trophiques nécessaires pour soutenir les organismes supérieurs. Par contre, de nombreux micro-organismes sont capables d'habiter des environnements hostiles même lorsqu'aucun autre organisme n'est présent.

Nous savons grâce à des recherches sur Terre que de nombreux microbes peuvent survivre dans la saumure. Une étude récente a révélé que les communautés de ces "microbes halophiles", des organismes adaptés pour vivre à des niveaux élevés de sel, sont diverses et riches en biomasse, même saturées de chlorure de sodium (sel de table).

De nombreux halophiles terrestres sont résistants – très tolérants à la lumière ultraviolette et aux basses températures. Certains sont capables de respirer cellulaire en l'absence d'oxygène. Certains microbes halophiles – dont le champignon Aspergillus penicillioides , la bactérie Halanaerobium et les organismes producteurs de méthane connus sous le nom d'archaea - pourraient être capables de survivre dans une saumure martienne.

Basse température

Le principal obstacle à la vie est probablement la température excessivement basse (environ -70 °C). Pourtant, les températures rencontrées sur Mars sont en réalité moins froides que celles utilisées dans les congélateurs sur Terre pour préserver les cellules microbiennes ou d'autres matériaux biologiques dans un état dormant mais viable (-70 °C à -80 °C). Quoi de plus, certains sels peuvent en fait empêcher les saumures de geler même à des températures aussi basses que celles attendues dans le lac martien. Il ne fait donc aucun doute que certains systèmes microbiens pourraient être préservés (et probablement survivre) sur Mars.

En effet, nous savons que les microbes peuvent survivre de longues périodes en état de dormance, même sans eau liquide. Nous ne savons toujours pas combien de temps, mais probablement des milliers d'années et peut-être beaucoup plus longtemps. Les plantes et les animaux tels que les vers ronds - qui sont plus vulnérables aux dommages que certains microbes - ont été ressuscités du pergélisol après être restés congelés pendant environ 30, 000 à 42, 000 ans sur Terre.

Des microbes ont également été récupérés à partir de fluides à l'intérieur d'anciens cristaux de sel. Et les cellules fossilisées de certaines des premières formes de vie sur Terre ont été préservées dans des roches anciennes, y compris celles associées aux sels.

Types de sel

Ce qui est plus délicat à démontrer, c'est que les cellules peuvent être actives dans des conditions martiennes. L'eau liquide est essentielle à la fonction microbienne, et les plans d'eau sur Terre qui abritent des populations de cellules peuvent varier considérablement à l'échelle - des océans ou des lacs aux films minces de molécules d'eau invisibles à l'œil nu.

Le sel aide à déterminer si une activité microbienne peut avoir lieu dans l'eau. La proportion de molécules d'eau dans une solution est appelée la fraction molaire relative de l'eau - également appelée "activité de l'eau". Ce paramètre peut dicter si la vie est plausible à un endroit et à un moment spécifiques. Tous les micro-organismes ont une valeur optimale pour l'activité de l'eau, et une valeur minimale à laquelle leur activité métabolique s'arrête (cela varie considérablement, selon le microbe et les conditions environnementales).

Les types de sel et de nutriments dissous dans l'eau affectent l'activité de l'eau. Certains matériaux dissous diluent les molécules d'eau et s'y accrochent via des liaisons chimiques, empêchant parfois les cellules d'y accéder. La nature chimique des composés dissous peut donc déterminer si les protéines, les membranes et autres systèmes dont dépend la vie conservent une stabilité et une flexibilité suffisantes pour rester intacts et fonctionnels.

Alors que les saumures dominées par le chlorure de sodium sont de loin les plus courantes sur Terre, les sels de sulfate étaient courants sur l'ancien Mars, et sont encore répandus aujourd'hui. Mais nous ne pouvons pas être sûrs que ce soit ce type de sel qui soit présent dans le lac sur Mars. Si c'est, cela peut être une mauvaise nouvelle pour les microbes. Une étude a montré que les saumures contenant des sels de sulfate peuvent en fait avoir une force ionique plus élevée (une mesure de la charge électrique d'une solution saline) que celles trouvées sur Terre, ce qui peut les rendre moins habitables. Le mécanisme exact qui sous-tend cela, cependant, reste pas clair.

Autres types de sel, y compris le chlorure de magnésium et les perchlorates, améliorent la flexibilité des molécules biologiques à des températures inférieures à zéro et stimulent ainsi le métabolisme cellulaire. De tels sels, qui sont dits "chaotropes", peut permettre la croissance de microbes à des températures beaucoup plus basses que d'habitude. La présence d'autres substances organiques chaotropes - dont le glycérol, les alcools et le fructose - peuvent également stimuler le métabolisme cellulaire dans [des conditions hostiles], comme à basse température ou à faible activité de l'eau.

Les saumures sont donc complexes et, alors que nous en savons beaucoup sur les limites biophysiques de la vie sur Terre, on sait peu de choses sur la biologie du stress de l'écrasante majorité des microbes terrestres. Si un lac salé sous-glaciaire sur Mars est confirmé, nous devrons d'abord déterminer quels sont les sels présents afin d'en savoir plus sur les implications pour la vie cellulaire.

Chambre de conservation ?

Donc, d'après ce que nous savons de la vie sur Terre, faible activité de l'eau, sels, des conditions chaotropiques et des températures autour de -70ºC peuvent chacune agir pour préserver la vie. Mais être préservé n'est pas exactement la même chose que d'être vivant et de donner des coups de pied. Les limites connues de croissance sur Terre se situent entre -15 °C et -20 °C pour les espèces microbiennes les plus résilientes. Les limites du métabolisme cellulaire se situent entre -20 °C et -40 °C. Cela signifie qu'il n'y a pas de microbe terrestre identifié à ce jour qui pourrait conserver la fonction cellulaire dans les conditions qui se produisent généralement sur Mars.

Si des microbes terrestres sont bien présents dans l'environnement martien, ils peuvent bien être vivants mais inactifs, et sont susceptibles d'avoir le potentiel de reprendre l'activité une fois que la température locale augmente à un niveau biologiquement permissif. Et une fois qu'il y aura de la vie active sur Mars, il est logique de supposer qu'il y aura également une évolution de cette vie.

Un lac martien salin sous-glaciaire est, en réalité, plus susceptible d'agir comme une chambre de conservation que comme un berceau de la vie. Néanmoins, c'est toujours une nouvelle extrêmement excitante – faisant du lac une cible idéale pour les futures missions spatiales conçues pour rechercher les signes de la vie ancienne.

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