Un nématode (eucaryote) dans un biofilm de micro-organismes. Ce nématode non identifié ( Poikilolaimus sp. ) de la mine d'or de Kopanang en Afrique du Sud, vit à 1,4 km sous la surface. Crédit :Gaetan Borgonie (Extreme Life Isyensya, La Belgique).
Les micro-organismes vivant sous la surface de la terre ont une masse totale de carbone de 15 à 23 milliards de tonnes, des centaines de fois plus que celle des humains, selon les résultats annoncés par le Deep Carbon Observatory et co-écrit par Karen Lloyd, professeur de microbiologie à l'UT.
Le carbone est l'élément le plus répandu chez les êtres vivants car il fait partie de presque toutes les molécules qui sont essentielles aux processus biologiques, y compris les protéines, graisses, et même de l'ADN. Quatre-vingt-dix pour cent du carbone terrestre se trouve dans le sous-sol.
"Connaître comment le carbone est distribué et comment les êtres vivants l'utilisent est crucial pour comprendre non seulement les cycles de vie mais aussi notre environnement, " dit Lloyd.
Le rapport, qui a pris 10 ans à une équipe multidisciplinaire internationale, met également en lumière d'autres aspects du monde incroyable de la matière noire microbienne.
Pour la recherche, des scientifiques de centaines de sites à travers le monde ont foré à une profondeur de 2,5 kilomètres dans le fond marin. Ils ont également prélevé des échantillons dans des mines continentales et des forages à plus de 5 kilomètres de profondeur.
Dans les échantillons de cette biosphère profonde, les chercheurs ont identifié des membres des trois domaines de la vie :bactéries, archées (microbes sans noyau membranaire), et eucarya (organismes multicellulaires qui contiennent un noyau, par exemple, humains).
Candidatus Desulforudis audaxviator (le violacé, cellules en forme de bâtonnets bleus chevauchant des sphères de carbone orange) est une espèce de bactérie qui survit sur H2 à partir de la radiolyse de l'eau et du sulfate dérivé de l'oxydation de la pyrite par l'O2 et le H2O2 produits par radiolyse. et fixe le CO2 et le N2. Les scientifiques ont trouvé à l'origine Ca. Desulforudis vivant dans une fracture remplie de fluide et de gaz à 2,8 km sous la surface de la Terre à la mine d'or de Mponeng près de Johannesburg, Afrique du Sud. Étonnamment, les scientifiques n'ont trouvé aucun autre organisme dans leurs échantillons, faisant de cet écosystème profond le premier trouvé sur Terre avec une seule espèce. Le nom de genre Desulforudis vient du latin pour "de soufre" et "tige, " notant sa forme et sa capacité à tirer de l'énergie des sulfates. Et audaxviator ? Du Voyage de Jules Verne au centre de la Terre, et un message en latin déchiffré par le protagoniste de Verne, Professeur Lidenbrock, qui se lisait en partie :"descendre, voyageur audacieux, et atteindre le centre de la Terre." Crédit :Greg Wanger (California Institute of Technology, États-Unis) et Gordon Southam (Université du Queensland, Australie)
"Il y a dix ans, nous en savions beaucoup moins sur la physiologie des bactéries et des microbes qui dominent la biosphère souterraine, " dit Lloyd. " Aujourd'hui, nous savons que, dans de nombreux endroits, ils investissent la plus grande partie de leur énergie dans le simple maintien de leur existence et peu dans la croissance, c'est une façon fascinante de vivre."
Le rapport comprend plusieurs autres conclusions frappantes :
Le changement climatique étant lié aux émissions de carbone, comprendre comment ces micro-organismes interagissent avec le carbone pourrait aider les scientifiques à élaborer des stratégies d'atténuation contre le changement climatique avec plus de temps et de recherche, dit Lloyd.
"Certains de ces organismes souterrains émettent du carbone et d'autres le séquestrent et le transforment en roche, par exemple. Mais nous ne savons rien de tout cela encore. Nous avons beaucoup à découvrir, " dit Lloyd.
C'est une espèce de Methanobacterium, qui produit du méthane. Trouvé dans des échantillons d'un lit de charbon enfoui à 2 km sous le fond de l'océan Pacifique au large des côtes du Japon, ce spécimen a été récupéré lors d'une expédition du programme intégré de forage océanique (maintenant le programme international de découverte de l'océan) en 2012 à bord du navire de forage Chikyu. La barre représente 10 µm. Crédit :Hiroyuki Imachi (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC), Japon).
