Il y a deux ans, une équipe de scientifiques a visité la zone de subduction du Costa Rica, où le fond de l'océan s'enfonce sous le continent et où les volcans s'élèvent au-dessus de la surface. Ils voulaient savoir si les microbes peuvent affecter le cycle du carbone se déplaçant de la surface de la Terre vers l'intérieur profond. Selon leur nouvelle étude en La nature , la réponse est affirmative, oui, ils le peuvent.

Cette étude révolutionnaire montre que les microbes consomment et, surtout, aident à piéger une petite quantité de carbone en train de couler dans cette zone. Cette découverte a des implications importantes pour comprendre les processus fondamentaux de la Terre et pour révéler comment la nature peut potentiellement aider à atténuer le changement climatique.

Dans une zone de subduction, il y a une communication entre la surface de la Terre et l'intérieur. Deux plaques entrent en collision et la plaque la plus dense coule, transportant des matériaux de la surface vers l'intérieur de la Terre. Montrer que les microbes près de la surface jouent un rôle fondamental dans la façon dont le carbone et d'autres éléments sont enfermés dans la croûte fournit une nouvelle compréhension profonde des processus terrestres et aide les chercheurs à modéliser comment l'intérieur de la Terre peut se développer au fil du temps.

Coauteur, Professeur Chris Ballentine, Chef du Département des Sciences de la Terre à l'Université d'Oxford, a déclaré:«Ce que nous avons montré dans cette étude, c'est que dans les zones qui sont d'une importance critique pour la réintroduction de produits chimiques dans la planète – ces grandes zones de subduction – la vie séquestre le carbone. À des échelles de temps géologiques, la vie pourrait contrôler les produits chimiques à la surface et stocker des éléments comme le carbone dans la croûte.

C'est la première preuve que la vie souterraine joue un rôle dans l'élimination du carbone des zones de subduction. Il est bien établi que les microbes sont capables de prendre le carbone dissous dans l'eau et de le convertir en un minéral dans les roches. Cette étude démontre que le processus se déroule à grande échelle dans une zone de subduction. C'est un processus naturel de séquestration du CO2 qui peut contrôler la disponibilité du carbone à la surface de la Terre.

Auteur principal, Dr Peter Barry, qui a effectué la recherche au Département des sciences de la Terre, L'université d'Oxford, a déclaré:«Nous avons constaté qu'une quantité substantielle de carbone est piégée dans des zones non volcaniques au lieu de s'échapper à travers les volcans ou de s'enfoncer à l'intérieur de la Terre.

«Jusqu'à ce point, les scientifiques avaient supposé que la vie ne jouait que peu ou pas de rôle dans le transport de ce carbone océanique jusqu'au manteau, mais nous avons découvert que la vie et les processus chimiques travaillent ensemble pour être les gardiens de la livraison du carbone au manteau.

Au cours de l'expédition de 12 jours, le groupe de 25 personnes de scientifiques multidisciplinaires a collecté des échantillons d'eau de sources thermales à travers le Costa Rica. Les scientifiques prédisent depuis longtemps que ces eaux thermales crachent d'anciennes molécules de carbone, subduit des millions d'années auparavant. En comparant les quantités relatives de deux types différents de carbone, appelés isotopes, les scientifiques ont montré que les prédictions étaient vraies et que des processus auparavant non reconnus étaient à l'œuvre dans la croûte au-dessus de la zone de subduction, agissant pour piéger de grandes quantités de carbone.

Suite à leurs analyses, les scientifiques ont estimé qu'environ 94 pour cent de ce carbone se transforme en minéraux de calcite et en biomasse microbienne.

Auteur principal, Karen Lloyd, Professeur agrégé de microbiologie à l'Université du Tennessee, Knoxville, a déclaré:«Ces microbes séquestrent littéralement le carbone. Les scientifiques travaillent activement sur la séquestration du carbone pour atténuer le changement climatique et sur la capture et le stockage du carbone comme moyen d'enterrer les gaz à effet de serre sur de longues périodes. Notre étude est un très bon exemple d'où cela se produit naturellement, et il n'était pas reconnu auparavant. Cette étude montre que cela se produit sur un grand échelle du réservoir.'

Maarten de Moor, co-auteur et professeur à l'Observatoire de volcanologie et de sismologie de l'Université nationale du Costa Rica, a déclaré:"Il est étonnant de considérer que de minuscules microbes peuvent potentiellement influencer les processus géologiques à des échelles similaires à celles de ces volcans puissants et visuellement impressionnants, qui sont des conduits directs vers l'intérieur de la Terre. Les processus que nous avons identifiés dans cette étude sont moins évidents, mais ils sont importants parce qu'ils opèrent sur de vastes zones spatiales par rapport aux volcans.'

Les chercheurs prévoient maintenant d'étudier d'autres zones de subduction pour voir si cette tendance est généralisée. Si ces processus biologiques et géochimiques se produisent dans le monde entier, ils se traduiraient par 19% moins de carbone entrant dans le manteau profond que précédemment estimé.

Co-auteur Donato Giovannelli, Professeur assistant à l'Université de Naples Federico II et chercheur affilié au CNR-IRBIM et à l'Université Rutgers, a déclaré:«Il y a probablement encore plus de façons dont la biologie a eu un impact démesuré sur la géologie, we just haven't discovered them yet.'

Dr. Peter Barry, now an Associate Scientist at Woods Hole Oceanographic Institution, added:'We have people from three different fields working together and only with such an interdisciplinary approach can you make such breakthroughs. Moving forward, this will change how people look at these systems. For me that is thrilling.'