Nouvelle recherche de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) publiée le 19 août 2019, dans le Actes de l'Académie nationale des sciences fournit des preuves de la formation et de l'abondance de méthane abiotique - méthane formé par des réactions chimiques qui n'impliquent pas de matière organique - sur Terre et montre comment les gaz pourraient avoir une origine similaire sur d'autres planètes et lunes, même ceux qui n'abritent plus d'eau liquide. Les chercheurs avaient depuis longtemps remarqué le méthane libéré par les bouches d'aération des grands fonds. Mais alors que le gaz est abondant dans l'atmosphère où il est produit par les êtres vivants, la source de méthane au fond de la mer était un mystère.

« Identifier une source abiotique de méthane des grands fonds est un problème avec lequel nous nous débattons depuis de nombreuses années, ", déclare Jeffrey Seewald, scientifique principal à l'OMSI, qui étudie la géochimie dans les systèmes hydrothermaux et est l'un des auteurs de l'étude.

Sur 160 échantillons de roche analysés à travers les océans du monde, presque tous contenaient des poches de méthane. Ces dépôts océaniques constituent un réservoir dépassant la quantité de méthane dans l'atmosphère terrestre avant l'industrialisation, estime Frieder Klein, géologue marin à l'OMSI et auteur principal de l'étude.

"Nous avons été totalement surpris de trouver cet immense bassin de méthane abiotique dans la croûte et le manteau océaniques, ", dit Klein.

Les scientifiques ont analysé les roches à l'aide de la spectroscopie Raman, un microscope laser qui leur permet d'identifier les fluides et les minéraux dans une fine tranche de roche. Presque tous les échantillons contenaient un assemblage de minéraux et de gaz qui se forment lorsque l'eau de mer, se déplaçant à travers la croûte océanique profonde, est piégé dans l'olivine chaude de magma. Au fur et à mesure que le minéral se refroidit, l'eau piégée à l'intérieur subit une réaction chimique, un processus appelé serpentinisation qui forme de l'hydrogène et du méthane. Les auteurs démontrent que dans des environnements autrement inhospitaliers, deux ingrédients seulement, l'eau et l'olivine, peuvent former du méthane.

"Voici une source d'énergie chimique créée par la géologie, " dit Seewald.

Sur Terre, le méthane des grands fonds pourrait avoir joué un rôle essentiel dans l'évolution des organismes primitifs vivant dans les cheminées hydrothermales du fond marin, Seewald explique. Et ailleurs dans le système solaire, sur des endroits comme la lune Europe de Jupiter et l'Encelade de Saturne, le méthane produit par le même processus pourrait fournir une source d'énergie pour les formes de vie de base.