Roches constituées de sulfate de baryum (appelées roches barytiques) provenant du craton de Pilbara en Australie occidentale. Crédit : Gerhard Hundertmark
Pour en savoir plus sur les premiers organismes de notre planète, les chercheurs doivent analyser les roches des débuts de la Terre. On ne les trouve qu’à quelques endroits de la surface de la Terre. Le craton de Pilbara, en Australie occidentale, fait partie de ces sites rares : on y trouve des roches vieilles d’environ 3,5 milliards d’années contenant des traces des micro-organismes qui vivaient à cette époque.
Une équipe de recherche dirigée par l’Université de Göttingen a découvert de nouveaux indices sur la formation et la composition de cette biomasse ancienne, fournissant ainsi un aperçu des premiers écosystèmes de la Terre. Les résultats ont été publiés dans la revue Recherche précambrienne.
Roches du Craton du Pilbara exposées en surface : roche barytique grise en bas, stromatolites rougeâtres dues à l’oxydation au sommet. Crédit : Jan-Peter Duda
À l’aide de techniques à haute résolution telles que la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) et la structure fine d’absorption des rayons X à proximité (NEXAFS), les chercheurs ont analysé les particules carbonées trouvées dans les roches constituées de sulfate de baryum. Cela a permis aux scientifiques d’obtenir des informations importantes sur la structure de particules microscopiquement petites et de montrer qu’elles sont d’origine biologique.
Contexte environnemental et importance méthodologique
Il est probable que les particules se soient déposées sous forme de sédiments dans le plan d’eau d’une « caldeira » – un grand creux en forme de chaudron qui se forme après l’activité volcanique. De plus, certaines particules doivent avoir été transportées et modifiées par les eaux hydrothermales situées juste sous la surface du volcan. Cela indique une histoire mouvementée de dépôts de sédiments. En analysant différents isotopes du carbone, les chercheurs ont conclu que différents types de micro-organismes vivaient déjà à proximité de l’activité volcanique, semblables à ceux que l’on trouve aujourd’hui dans les geysers islandais ou dans les sources chaudes du parc national de Yellowstone.
Carrière de barytine dans la « Formation Dresser » du Craton de Pilbara. Ces roches ont environ 3,5 millions d’années et contiennent des traces de vie microbienne. Crédit : Jan-Peter Duda
L’étude met non seulement en lumière le passé de la Terre, mais est également intéressante d’un point de vue méthodologique. La première auteure, Lena Weimann, du centre de géosciences de l’université de Göttingen, explique : « C’était très excitant de pouvoir combiner une gamme de techniques à haute résolution, ce qui nous a permis d’obtenir des informations sur l’histoire du dépôt des particules organiques et leur origine. Comme le montrent nos découvertes, des traces originales des premiers organismes peuvent encore être trouvées, même à partir de matériaux extrêmement anciens. »
