Les chercheurs chinois ont récemment contesté la conviction de longue date que « toute vie dépend de la lumière du soleil ». Dans une étude publiée dans Avancées scientifiquesles chercheurs ont identifié comment les microbes dans les zones souterraines profondes peuvent dériver de l'énergie des réactions chimiques entraînées par des failles crustales, offrant des informations critiques sur la vie profondément sous la surface de la Terre.
La recherche a été menée par le professeur He Hongping, membre de l'Académie chinoise des sciences (CAS), et du professeur Zhu Jianxi, tous deux de l'Institut de géochimie de Guangzhou de CAS.
Depuis longtemps comme inhospitalier en raison de l'absence de soleil et de matière organique, le sous-sol profond s'est avéré ces dernières années pour accueillir une biosphère à grande échelle et très active regorgeant de micro-organismes divers. Ces microbes tirent de l'énergie des réactions redox abiotiques lors des interactions eau-rock. L'hydrogène (H₂) sert de source d'énergie principale et les oxydants sont également essentiels pour les activités métaboliques, mais leurs origines n'étaient pas bien comprises.
Pour lutter contre ce mystère, l'équipe de recherche a simulé des activités de failles crustales et a découvert que les radicaux libres produits pendant la fracturation rocheuse peuvent décomposer l'eau, générer à la fois l'hydrogène et les oxydants tels que le peroxyde d'hydrogène (H₂o₂). Ces substances créent un gradient redox distinct dans les systèmes de fracture, qui peuvent réagir davantage avec le fer (Fe) dans les eaux souterraines et les roches – oxydant le fer ferreux (Fe²⁺) au fer ferrique (Fe³⁺) ou en réduisant le fer ferrique (Fe³⁺) au fer ferreux (Fe²⁺), en fonction des conditions de redox locales.
Dans les fractures riches en microbes, la production d'hydrogène entraînée par des failles liées aux tremblements de terre s'est avérée être jusqu'à 100 000 fois supérieure à celle des autres voies connues, telles que la serpentinisation et la radiolyse. L'équipe a démontré que ce processus entraîne efficacement le cycle redox de Iron, ce qui à son tour influence les processus géochimiques d'éléments comme le carbone, l'azote et le soufre – le métabolisme microbien dans la biosphère profonde.
Cette étude met un nouvel éclairage sur les sources d'énergie et la diversité écologique de la biosphère de la subsurpation profonde. Props. Lui et Zhu ont également noté que les systèmes de fracture sur d'autres planètes en forme de terre pourraient potentiellement fournir des conditions habitables pour la vie extraterrestre, offrant une nouvelle avenue pour la recherche de la vie au-delà de la Terre.
