Les recherches de ces dernières années ont révélé que des micro-organismes habitent les roches fracturées de la croûte continentale et océanique à des profondeurs de plusieurs kilomètres, et qu'ils l'ont fait pendant des millions d'années. Dans une nouvelle étude publiée dans Communications Terre &Environnement , une équipe internationale de chercheurs a collecté des veines minérales dans plus de 30 mines profondes du sous-sol précambrien suédois pour rechercher une vie ancienne, et les signes sont en effet nombreux et intrigants.

Les roches ignées constituent la majorité des continents de la Terre. Leur profondeur, les systèmes de fracture sombre et anoxique abritent des micro-organismes qui tirent leur énergie de la consommation de gaz, nutriments dans les fluides et le carbone organique peu disponible. Des recherches récentes dans ce domaine ont commencé à faire la lumière sur la façon dont la vie s'adapte en profondeur, mais les études portant sur les anciennes signatures de la vie ont été relativement rares jusqu'à présent. La connaissance de l'étendue de la vie profonde dans le temps et l'espace est donc limitée, en particulier dans une perspective évolutive.

Cette biosphère profonde est probablement le plus grand écosystème microbien sur Terre, mais les signes de vie ancienne dans ce royaume se sont jusqu'à présent limités à quelques sites.

Dans une nouvelle étude approfondie, les chercheurs ont analysé des échantillons de veines minérales provenant d'un grand nombre de mines profondes en Suède et en Norvège, traquer les signatures de la vie ancienne dans les systèmes de fractures, et de savoir quand la croûte ignée a été colonisée et par qui.

Henrik Drake, professeur agrégé à l'Université de Linnæus, et auteur principal de l'étude, dit, "Nous avons examiné des échantillons de minéraux provenant de plus de 30 mines et avons trouvé des preuves solides de l'activité microbienne dans la majorité d'entre elles. Nous avons recherché, et détecté, trois types de biosignatures :isotopiques, moléculaire et morphologique, des trois domaines de la vie, à savoir les archées, bactéries et eucarya."

La recherche a été fructueuse et montre que les signes fossiles de la vie ancienne sont omniprésents dans les systèmes de fractures ignées. "Les fossiles sont généralement considérés comme des caractéristiques exclusives des roches sédimentaires, mais ici, nous montrons que les roches ignées peuvent avoir une riche archive de fossiles, au moins pour les microorganismes d'origine procaryote et même eucaryote, " dit Magnus Ivarsson, du Musée suédois d'histoire naturelle et co-auteur de l'étude.

Une mine d'un intérêt particulier était la mine d'argent de Kallmora dans la zone minière de Berglsagen, Suède. Cette mine est abandonnée et remplie d'eau depuis plus de 100 ans, et les chercheurs ont dû consulter les collections minérales des musées pour obtenir des échantillons des profondeurs. Cette mine contenait certaines des preuves les plus convaincantes de la vie ancienne jamais enregistrées, et a révélé que des micro-organismes producteurs de méthane et réducteurs de sulfate avaient occupé le système de fracture dans le passé.

"Aidée par des micro-analyses d'isotopes stables de carbone et de soufre dans les minéraux, nous pouvions attester que les producteurs de méthane ont été remplacés par les réducteurs de sulfate" dit Henrik Drake.

"Couplé avec la géochronologie micro-analytique uranium-plomb des minéraux carbonatés de remplissage des veines, nous pourrions révéler que les producteurs de méthane étaient actifs il y a environ 50 à 30 millions d'années, et les réducteurs de sulfate il y a 19 à 13 millions d'années", explique Nick Roberts, du British Geological Survey, et co-auteur de l'article.

"Une autre découverte exceptionnelle de la mine de Kallmora était que les réducteurs de sulfate pouvaient également être distingués par des restes d'acides gras bactériens spécifiques conservés dans les veines minérales, " ajoute Manuel Reinhardt, Université de Linnæus, et co-auteur de l'étude.

Par ailleurs, les réducteurs de sulfate qui vivaient dans cette mine ont laissé des signatures d'isotopes de soufre dans un minéral appelé pyrite, et ce sont les biosignatures les plus extrêmes jamais trouvées dans les archives minérales de notre planète. Un record du monde d'isotopes de soufre si vous voulez.

Henrik Drake dit, "Notre étude montre que les signatures de la vie ancienne sont omniprésentes dans la croûte ignée du bouclier fennoscandien. Il est raisonnable de croire que les mêmes signatures se produisent en profondeur sur d'autres continents. Notre approche multidisciplinaire est l'outil parfait pour le découvrir, et pourquoi pas aussi sur d'autres planètes ? Les veines minérales ne sont que les cimetières parfaits pour les micro-organismes, et représentent une archive inexploitée de signes de vie ancienne."