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    Le sélénium peut soutenir une vie microbienne profonde dans la croûte continentale de la Terre

    Image d'électrons rétrodiffusés (ESB) d'une pépite botryoïdale de Pt-Pd. Crédit :Rogerio Kwitko-Ribeiro.

    Les efforts internationaux de forage au cours des dernières décennies dans le fond marin ont fourni de plus en plus de preuves de l'existence d'une vaste biosphère profonde sous le fond marin. Là, les fluides circulants dans le sous-sol fournissent des composés chimiques à partir desquels de l'énergie est produite pour alimenter la vie microbienne dans des écosystèmes aussi profonds. Notre compréhension du rôle de ces microbes chimiolithotrophes dans la biosphère continentale profonde, cependant, est beaucoup plus limitée en raison d'une mauvaise accessibilité.

    Seulement quelques endroits dans le monde, principalement certains des fragments de croûte continentale les plus anciens tels que les cratons archéens, permettre un échantillonnage direct de la biosphère continentale profonde. De tels endroits indiquent que les fractures profondes agissent comme des voies de circulation des fluides et fournissent des nutriments microbiens importants à des habitats autrement hostiles. La disponibilité du sélénium (Se) pourrait jouer un rôle crucial dans de tels systèmes car la réduction des espèces Se oxydées fournit beaucoup plus d'énergie que la réduction du sulfate. D'où, même de petites quantités de Se pourraient potentiellement soutenir l'activité microbienne si les bonnes conditions physico-chimiques sont réunies.

    Une équipe internationale dirigée par des scientifiques du Brésil et d'Allemagne a étudié des pépites de platine-palladium (Pt-Pd) riches en Se provenant d'un gisement placérien dans le Minas Gerais (Brésil), une localité où Pd a été identifié à l'origine. Bien que ces pépites de Pt-Pd soient recouvertes de biofilms, la formation de telles pépites reste insaisissable. Des données d'isotopes Se de haute précision ont donc été combinées avec des données de métaux traces et des âges Pt-Os pour évaluer la formation de pépites et identifier les processus microbiens potentiels.

    Les données combinées montrent que les pépites de Pt-Pd se sont formées il y a environ 180 millions d'années, probablement par le remplacement de minéraux filoniens précurseurs dans le quartzite hôte à 70 degrés C et à environ 800 mètres sous la surface. Les niveaux élevés de Se et d'autres éléments biophiles (iode, Carbone organique, azote), avec une composition isotopique Se extrêmement négative, le plus bas encore mesuré dans les échantillons naturels (δ82/76Se =–17,4 à –15,4=‰), correspondent à une origine microbienne. Les processus abiogéniques ne peuvent pas encore être totalement exclus, mais l'étude suggère que les pépites de Pt-Pd enregistrent de manière plausible une activité microbienne dépendante du Se dans la biosphère continentale profonde.

    Stephan König et Benjamin Eickmann, qui a effectué l'analyse des isotopes Se, remarquez que la difficulté d'échantillonner la biosphère continentale profonde peut être contournée en appliquant de nouveaux substituts isotopiques aux minéraux résistants aux intempéries tels que les pépites. Cette nouvelle approche peut fournir une mine d'informations qui sont nécessaires pour améliorer notre compréhension de la biosphère continentale profonde.


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