Une découverte surprenante : des stromatolithes dans les profondeurs de la mer.

April 20, 2018 Une équipe de chercheurs découvre des fossiles à 730 mètres de profondeur

Avec un âge de 3,5 millions d'années, les stromatolithes font partie des fossiles les plus anciens. Cependant, les dépôts de calcaire n'apparaissaient jusqu'à présent que dans les mers peu profondes, avec des profondeurs d'eau allant jusqu'à dix mètres. Car les dépôts de calcaire ne peuvent se développer que si des micro-organismes photosynthétiques et dépendants de la lumière sont impliqués. Une nouvelle étude menée par des géoscientifiques montre qu'en utilisant des microbes chimiosynthétiques et indépendants de la lumière, les stromatolithes peuvent également se développer au fond de l'océan par 731 mètres d'eau.

Les géoscientifiques de Bremen ont découvert lors d'une expédition dans la mer d'Arabie, au large du Pakistan, des tapis microbiens en forme de dôme sur des affleurements de méthane par 730 mètres d'eau. À l'aide du bras préhenseur du robot de plongée "MARUM-QUEST 4000", ils ont pu récupérer un dôme calcaire d'environ 40 centimètres de haut. À l'intérieur, l'équipe a trouvé des structures calcaires finement laminées et arquées, recouvertes à l'origine par des tapis microbiens.

Ces microbes ont fait l'objet d'un examen géochimique plus précis à MARUM. Résultat : des micro-organismes marins dégradant le méthane, les archées, sont impliqués dans la construction de ce que l'on appelle les stromatolithes. L'origine grecque du nom cache déjà la forme des collines calcaires : le grec ancien stroma désigne le plafond, lithos la pierre. "Contrairement aux microbes microsynthétiques qui vivent dans la mer peu profonde et qui tirent l'énergie nécessaire à leur métabolisme des rayons du soleil, ces microbes utilisent l'énergie générée lors de l'extraction du méthane dans les profondeurs de l'océan. Dans l'obscurité, ils opèrent une chimiosynthèse", explique Gerhard Bohrmann de MARUM.

Les bactéries vivant au fond de la mer transforment le sulfure d'hydrogène produit lors de la décomposition du méthane. "Nous avons pu identifier les faisceaux de fibres de ces bactéries oxydant le sulfure sur des coupes fines au microscope", rapporte le Dr méd. Tobias Himmler de MARUM, premier auteur de l'étude. "La façon dont ces faisceaux sont reçus est extraordinaire. Comme les bactéries de la mer d'Arabie n'ont pratiquement pas d'oxygène libre à cette profondeur, elles utilisent probablement le nitrate au lieu de l'oxygène, ce qui favorise la calcification", ajoute le Prof. Dr. med. Jörn Peckmann de l'université de Hambourg.

Leur hypothèse corrobore un modèle géochimique qui confirme la calcification par le métabolisme des microbes basé sur la chimiosynthèse. Les chercheurs en concluent que, contrairement aux microbes photosynthétiques connus jusqu'à présent, les microbes basés sur la chimiosynthèse et indépendants de la lumière peuvent également construire des stromatolites - même dans les profondeurs de la mer.

Les stromatolites sont les fossiles les plus courants dans les formations rocheuses datant de plus de 541 millions d'années. À l'instar de la mer d'Arabie d'aujourd'hui, dans les océans antérieurs à cette période, dite précambrienne, il y avait peu d'oxygène dans l'eau. La découverte de stromatolithes basés sur la chimiosynthèse dans la mer d'Arabie offre de nouvelles perspectives sur la façon dont ces fossiles anciens ont pu naître. "Jusqu'à présent, on ne connaissait que des stromatolithes basés sur la photosynthèse, par exemple aux Bahamas ou à Shark Bay sur la côte ouest de l'Australie. Contrairement aux stromatolithes basés sur la chimiosynthèse, ceux-ci diffèrent, par leur structure et leur structure interne, de nombreux stromatolithes précambriens", explique Tobias Himmler. Les chercheurs supposent donc que la chimiosynthèse a contribué plus qu'on ne le pensait à la croissance des stromatolithes dans la région précambrienne, il y a plus de 541 millions d'années.

Plus d'informations : www.marum.de.

Lien à l'étude : pubs.geoscienceworld.org//stromatolites-below-the-photic-zone



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