Sciences du Futur : Une deuxième Biosphère sous la Terre jusqu'à 10 km de profondeur ?

 

Une deuxième Biosphère sous la Terre :

Sciences du Futur : Une deuxième Biosphère sous la Terre jusqu'à 10 km de profondeur ?

Aujourd'hui, plusieurs dizaines de souches croissant au dessus de 80°C ont été isolées du milieu hydrothermal, mais le record est détenu par une souche provenant d'une cheminée de la dorsale médio-atlantique (3400 m de profondeur), Pyrolobus fumarii. Elle présente une croissance maximum à 105°C et se divise jusqu'à 113°C à un pH optimum de 5,5 !

On ne connaît pas encore la valeur limite au-delà de laquelle la vie n'est plus possible, et on ne saisit encore qu'imparfaitement les mécanismes qui permettent aux biopolymères de résister à de telles contraintes.
L'environnement hydrothermal aurait-il pu être le lieu de synthèse des premières molécules organiques, où les premières formes de vie se seraient développées sur la Terre ?
S'appuyant sur ces arguments, et quelques autres, l'astrophysicien Thomas Gold a fait l'hypothèse qu'une seconde biosphère, potentiellement plus importante que celle que l'on connaît à l'interface, existerait à l'intérieur de la croûte terrestre jusqu'à des profondeurs de 10 km.
Les microorganismes qui y vivraient, obtiendraient leur énergie en métabolisant les hydrocarbures qui imprègnent la Planète.


Moi :
Pendant que les internautes débattent le Web pour savoir si c'est bien vrai que ce sont les bactéries qui ont créés le pétrole en profondeur, reprenant la vieille thèse de Thomas Gold, je cherchais sur le Webdes organismes scientifiques sérieux qui avaient compris que Thomas Gold étaient peut-être dans la bonne direction, et se mettaient à forer jusqu'à 5000 m de profondeur pour toujours trouver des bactéries à cette profondeur, renforçant la thèse de Thomas Gold. Thomas Gold disait que pendant le bombardement intense de la terre par les météorites au début de la vie sur terre, rendant la biosphère terrestre invivable, les bactéries s'étaient réfugié en profondeur entre 5 et 10 km, créant ainsi une deuxième biosphère pendant des centaines de millions d'années, et participant à la transformation profonde d'una partie de notre sous-sol géologique, allant jusqu'à participer à l'apparition du pétrole et même de certains minéraux comme l'or.
Des forages ont été entrepris récemment.

Voici quelques réactions des internautes sur Thomas Gold trouvées sur le Web :

thorvick
26/03/2005, 17h17
bonjour,
je me suis procuré l'ouvrage de Gold ( the deep hot biosphere ),
et je l'ai lu avec interet, ses théories sont pertinentes mais elle vont à l'encontre du dogme biogénique actuel. Depuis je n'ai pas cessé de me renseigner à ce sujet. Aucun de mes professeurs de l'université Paris6 ne semble au courant de cette théorie. Pourtant j'ai trouvé dans un livre édité par Flammarion (collection nouvelle bibliothèque scientifique): Les nouveaux frankenstein; un paragraphe entier sur le sujet...
Au moins il apparait que cette théorie est sérieuse même si elle est difficillement accéptée.
Pour ma part, je pense que la théorie abiogénique des hydrocarbures est valable, sans pour autant contredire complétement la théorie biogénique (fossiles des forêts du carbonifère dans les gisements de charbons).
Malgrès tout le problème de l'utilisation du pétrole comme combustible reste un problème majeur face à l'augmentation du CO2......et ce qui s'en suit!

http://forums.futura-sciences.com/archive/index.php/t-12204-petrole-et-thomas-gold.html


Article Wikipédia traduit de l'anglais par Google :
Les origines de pétrole  :
'Les « hydrocarbures ne sont pas biologie retouchée par géologie (car la vue traditionnelle se tiendrait) mais plutôt géologie retouchée par biologie ». - Or de Thomas
L'or a réalisé la renommée pour son papier 1992 controversé 'la biosphère chaude profonde dans les démarches de la National Academy of Sciences [1], qui ont présenté une vue d'origine de charbon, de pétrole, et de gisements de gaz, une théorie d'origine abiogenic de pétrole. La théorie suggère que des gisements de charbon et de pétrole brut aient leurs origines dans les écoulements de gaz naturel qui alimentent des bactéries vivant aux profondeurs extrêmes sous la surface de la terre ; en d'autres termes, le pétrole et le charbon sont produits par les forces tectoniques, plutôt qu'à partir de la décomposition des fossiles. L'or a également édité un livre du même titre en 1999, qui a examé les arguments dans ses 1992 de papier et des spéculations incluses sur l'origine de la vie. Il a été accusé de voler la théorie abiogenic tout à fait des géologues soviétiques qui l'ont éditée la première fois dans les années 50 [2]. Bien qu'il plus tard ait crédité la recherche soviétique, on le réclame qu'il a édité la première fois un papier sur la théorie abiogenic en 1979 sans citer la littérature soviétique l'une des sur le sujet [3]. Les défenseurs de l'or maintiennent que ces frais sont non fondés : ils disent que, après avoir d'abord formulé ses vues sur le pétrole en 1979, il a commencé à trouver les papiers par des géologues de Soviet et les a eus traduits. Il a été déçu (qui ses idées n'étaient pas originales) et ravi (parce qu'une telle formulation indépendante de poids supplémentaire ces par idées à l'hypothèse). Ils insistent sur le fait qu'il a toujours crédité le travail soviétique par le passé qu'il a connu à son sujet.
Selon l'or et les géologues soviétiques qui ont lancé la théorie abiogenic, les bactéries alimentant sur l'huile explique la présence des débris biologiques en carburants d'hydrocarbure, obviant à la nécessité de recourir à une théorie biogénique pour l'origine du dernier. Les écoulements des hydrocarbures souterrains peuvent également expliquer des singularités dans la concentration d'autres dépôts de minérai.
La plupart des géologues et petrologists occidentaux considèrent le pétrole des théories abiogenic invraisemblable et croient que la théorie biogénique de formation « de combustible fossile » explique en juste proportion tous les gisements observés d'hydrocarbure. La plupart des géologues identifient le cycle de carbone géologique inclut subducted le carbone, qui revient à la surface, avec des études montrant que le carbone se lève dans diverses manières. Les experts en matière d'or et de géologie précisent les théories biogéniques n'expliquent pas des phénomènes tels que l'hélium dans des gisements de pétrole et des gisements de pétrole liés aux dispositifs géologiques profonds.
Cependant, les découvertes récentes ont prouvé que les bactéries vivent à plus grand que de profondeurs loin précédemment crues. Tandis que ceci ne prouve pas la théorie de l'or, il peut prêter l'appui à ses arguments. Un processus thermique de dépolymérisation qui convertit les déchets des animaux en carburants de carbone montre que quelques processus peuvent être faits sans action bactérienne, mais n'explique pas des détails des gisements d'huile normaux tels que la production de magnétite.

http://translate.google.com/translate?hl=fr&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Thomas_Gold&sa=X&oi=translate&resnum=2&ct=result&prev=/search%3Fq%3D%2522Thomas%2BGold,%2Bthe%2522%26hl%3Dfr%26sa%3DG



Puis Notre célèbre IFREMER français se rend compte qu'il y a intéraction entre la géologie et la vie dans les Abysses sous-marins :

Interactions fluides/minéraux/écosystèmes dans les environnements extrêmes
Les fonds océaniques révèlent une grande variété d'environnements et de processus géologiques dans les domaines abyssaux. Cette diversité géologique se traduit par une grande hétérogénéité d'écosystèmes. L'acquisition des connaissances dans les profondeurs océaniques est directement liée aux progrès technologiques permettant de se positionner précisément, de réaliser des cartes bathymétriques, des images du fond, des mesures in situ, ainsi que des prélèvements géologiques, géochimiques et biologiques à partir de submersibles et ROVs. Les connaissances actuelles montrent, en liaison avec les circulations de fluides, un potentiel peu étudié en termes de biodiversité et de ressources, qu'elles soient minérales, énergétiques ou microbiologiques. La compréhension de ces écosystèmes a impliqué une évolution vers la géo-biologie visant à préciser les liens entre processus géologiques, géochimiques et biologiques par une approche pluridisciplinaire des problèmes. Les travaux sont conduits dans un fort contexte partenarial, tant au niveau national, notamment avec l'INSU, qu'au niveau européen, en particulier avec le projet Hermes.


Biosphère cachée
A l'occasion des campagnes internationales Ocean Drilling Programme (ODP), les scientifiques ont mis en évidence la diversité microbienne par - 1 739 m de sédiment à 4 560 m de profondeur. Les échantillons, prélevés dans le bassin de Newfoundland, ont révélé, par approches moléculaires et culturales, la présence d'archées et de bactéries. Ces microorganismes sont toujours vivants et enfouis dans des sédiments datant de 106 millions d'années. Cette découverte ouvre de nombreuses perspectives sur la biosphère cachée dans la couverture sédimentaire, dans la croûte volcanique et dans le manteau. Pour caractériser les micro-environnements bactériens, ces recherches sont menées en étroite coopération entre chimistes, minéralogistes, géologues et microbiologistes

http://www.ifremer.fr/francais/rapp2005/fonds-ocean.htm


Autre article :

Mieux comprendre les " bioréacteurs sous-marins " au niveau des marges continentales
Les fonds marins proches des marges continentales fonctionnent comme d'immenses "bioréacteurs" et abritent une grande diversité de microorganismes. Les chercheurs sont, à présent, convaincus que la production de gaz, la dégradation des hydrocarbures, les processus de transformation des minéraux et de précipitation des métaux et tous les processus microbiologiques se font au niveau de ces écosystèmes. Toutefois, l'identification des microorganismes clefs de ces processus en est encore à ses débuts

De plus, comme certaines bactéries et archaea peuvent vivre à de très hautes températures (jusqu'à ~110°C, voire plus) et pressions (> 1,000 atm), les conditions ne sont atteintes qu'à plusieurs kilomètres en dessous du sol océanique. Des bactéries peuvent ainsi apparaître dans la fenêtre de température de formation de carburant fossile (100 - 150°C) où la haute température active la matière organique ancienne et entraîne une conversion thermocatalytique en hydrocarbures et autres composés. Ces composés peuvent être utilisés par certaines bactéries comme sources d'énergie ; ainsi la chaleur présente pendant l'enfouissement permet l'établissement d'un mécanisme pour maintenir l'existence d'une biosphère profonde. Dans certaines zones telles que celles des suintements et des volcans de boue, ces composés thermogéniques sont amenés à la surface, où ils stimulent fortement la productivité benthique et où ils peuvent faire leur entrée dans la biosphère profonde.

http://www.ifremer.fr/com/dossier-presse/15-09-03-omarc.htm


Autre article :
Biosphère profonde et origine de la vie sur Terre
Responsable : Pascal Philippot
Réaliser que la vie abonde sous la surface de l'écorce terrestre est certainement un des plus grands bouleversements conceptuels de ces dernières années. Les microorganismes semblent exister partout où se trouve de l'eau liquide et des températures inférieures à 113°C et il n'est plus absurde d'imaginer l'existence d'une biosphère jusqu'à au moins 6 kilomètres de profondeur dans la croûte terrestre. Au-delà, des implications environnementales et sociétales que cela soulèvent, se pose la question de l'origine de la vie et de l'existence ou non d'une vie primitive se développant sous les surfaces inhospitalières de la "jeune" Terre (dès 3,8 milliards d'années ?) et de la "vieille" Mars.

(Figure 1) : Micro-organismes vivants (à gauche) et microfilaments fossiles (provenant d'un fumeur inactif de la ride Pacifique
Les problèmes de l'étude de la vie microbienne en profondeur sont analogues à ceux de la recherche de témoins biogéniques fossiles dans les roches très anciennes (Archéen, 4,0 à 2,5 Ga) en ce qui concerne la faiblesse et l'ambiguïté du signal biogénique dans l'environnement minéralisé où il se trouve (Figure 1).

Ainsi, aucune des évidences morphologiques, isotopiques ou moléculaires identifiées à ce jour dans les roches archéennes n'ont pu être attribuées de manière univoque à des témoins de vie primitive et, dans nombres d'exemples, se pose la question d'une "contamination" des marqueurs fossiles par une faune endolithique sub-actuelle.

C'est dans cette logique que s'inscrit ce programme de recherches

L'objectif est d'étudier de manière pluri-disciplinaire (géologie, minéralogie, géochimie isotopique et élémentaire, microbiologie, géochimie organique) plusieurs repères sédimentaires et hydrothermaux archéens présentant un intérêt à la fois pour la compréhension de la biosphère primitive et pour développer des techniques d'analyse adaptées à la détection et l'authentification de signaux biogéniques dans la biosphère profonde actuelle.

http://www.ipgp.jussieu.fr/pages/020204.php

Autre article :
Y a-t-il une vie sous la vie,
cachée dans les entrailles de la Terre?
Il existe, très profond dans la Terre, de nouvelles formes de vie microbienne dont l'abondance est telle, que certains scientifiques commencent à se demander si notre planète ne cache pas dans ses entrailles une biosphère de masse totale égale ou supérieure à celle de la biosphère de surface. Si une telle biosphère profonde existait , disent ces scientifiques, il faudrait récrire nos théories sur les origines de la vie. Beaucoup de leurs collègues affichent cependant leur scepticisme, même s'ils trouvent la thèse suffisamment intrigante pour que l'on multiplie les études sur le monde souterrain.

Bien à l'abri des tempêtes de surface
Pour Norman R. Pace, biologiste à l'Université de l'Indiana, "il y a sous nos pieds, potentiellement, une énorme quantité de biomasse. Mais l'on ignore quelle est sa profondeur, sa température, et combien il y en a. En tout cas, chaque fois que les conditions chimiques sont adéquates, la vie surgit."

John A. Baross, biologiste à l'Université de Washington, à Seattle, pense lui aussi que la biosphère profonde existe et même qu'elle est le lieu où est née la vie, parce qu'il se trouvait à l'abri des bombardements de météorites et des radiations qui, à l'époque où la Terre s'est formée, rendaient sa surface absolument invivable.
La découverte d'une biosphère profonde, disent les scientifiques, suggérerait que des agents biologiques ont participé à la formation du pétrole et du gaz, et contribué à concentrer dans la croûte terrestre des métaux rares tels que l'or, l'argent et le platine. La biosphère profonde, si elle existe, pourrait être par ailleurs, pour l'industrie biotechnologique, une réserve inépuisable de biodiversité génétique.

Oui, mais reste à savoir si c'est vrai...
Certains scientifiques tempèrent cependant cet enthousiasme. Holger W. Jannasch, microbiologiste expérimental à la Woods Hole Oceanographic Institution, à Cape Cod, dans le Massachusetts estime par exemple que l'on ne dispose pas d'observations assez nombreuses pour pouvoir affirmer qu'une biosphère profonde existe. Il faudrait, pour que j'en sois convaincu, dit-il, que les microbes souterrains soient capables de supporter des températures bien plus élevées encore que celles qu'ils semblent aujourd'hui capables de supporter.
William J. Broad, © New York Times Service.

http://www.archipress.org/ts/doolittle2.htm



Autre article :
LA VIE A-T-ELLE PU APPARAITRE DANS LES FONDS OCEANIQUES
SOUMIS A DE HAUTES PRESSIONS ?
COMMUNIQUE – VILLEURBANNE – LE 17 OCTOBRE 2006
Des membres du Laboratoire de sciences de la Terre (CNRS/ENS Lyon/UCBL) viennent de publier un
article dans la revue internationale Chemical Society Reviews. Ils font le point sur une des théories
existantes pour expliquer l'apparition de la vie sur Terre : l'émergence du vivant à haute pression
hydrostatique.
La Terre s'est formée par l'accrétion de météorites. Le bombardement intensif de la surface terrestre a pris fin il y a
4,2 à 3,9 milliards d'années. Les plus anciennes traces de vie fossiles identifiées sur Terre datent de 3,8 à 3,5
milliards d'années. La vie serait donc apparue sur Terre à partir du néant en moins de 400 à 700 millions d'années.
Les modèles les plus récents d'accrétion de la Terre prédisent des conditions physico-chimiques dures et très
instables pour cette période. L'atmosphère relativement ténue ne comporte pas d'oxygène et filtre peu les
radiations solaires. Le bombardement météoritique entraîne une alternance d'épisodes froids, où l'intégralité de la
surface terrestre est recouverte de glaces de plusieurs dizaines de mètres d'épaisseur, et d'épisodes chauds, où
tout ou partie des océans terrestres sont évaporés. Une telle variabilité constitue un frein à l'émergence de la vie à
partir des molécules organiques disponibles, la « soupe prébiotique ». Au contraire de la terre ferme, les fonds
océaniques, où règnent de hautes pressions hydrostatiques, pourraient avoir constitué un havre de tranquillité
physico-chimique propice au développement de la vie. En effet, la grande masse des océans aurait joué le rôle de
filtre anti-radiations, de modérateur des conditions physico-chimiques et de dernier refuge de l'eau liquide lors des
épisodes d'évaporation océanique. L'hypothèse de l'émergence de la vie sous pression hydrostatique permettrait
de répondre à certaines questions sur la chimie prébiotique : la pression hydrostatique peut favoriser sélectivement
certaines réactions chimiques, dont celles nécessaires à la synthèse des macromolécules biologiques ; et elle
stabilise les ARNs, molécules primaires de l'information génétique, particulièrement fragiles aux conditions de
températures nécessaires à leur synthèse. La mise en évidence d'une biosphère profonde actuelle tant sousmarine
que souterraine prouve que la vie est possible sous des pressions allant jusqu'à 1100 fois la pression
atmosphérique, et ce pour des formes de vie très diverses. Ceci est une indication supplémentaire qui permet de
penser que LUCA, le dernier ancêtre commun à toutes les espèces vivantes sur Terre, pourrait avoir connu la vie à
haute pression.
Cette synthèse de l'avancement de cette hypothèse a été publiée dans la revue internationale Chemical Society
Reviews du mois d'octobre, numéro dédié aux hautes pressions. Les auteurs sont le professeur Isabelle Daniel et
Philippe Oger, chargé de recherche CNRS, tous deux membres du Laboratoire de sciences de la terre
(CNRS/ENS Lyon/UCBL), ainsi que Roland Winter, de l'université de Dortmund.
CONTACTS
Chercheurs, Laboratoire de sciences de la Terre de l'ENS Lyon:
- Isabelle Daniel, 04 72 43 27 35 ou isabelle.daniel@univ-lyon1.fr
- Philippe Oger, 04 72 72 87 92 ou philippe.oger@ens-lyon.fr
Communication :
- CNRS Rhône Auvergne : Jacques Fontès, 04 72 44 56 75 ou communication@dr7.cnrs.fr
- Université Claude Bernard Lyon 1 : Béatrice Dias, 04 72 44 79 98 ou BEATRICE.DIAS@adm.univ-lyon1.fr
- ENS de Lyon : Virginie de Charentenay, 04 72 72 88 16 ou Virginie.De.Charentenay@ens-lyon.fr


http://www.ens-lyon.fr/web/pj/CP_2006oct17_LUCA.pdf

Autre article :
les relations entre la géosphère et la biosphère à travers
l'étude des organismes qui colonisent les sources en fonction du milieu. Là encore, seul le
forage permettra de déterminer l'extension de la biosphère en profondeur.

BIOSPHERE PROFONDE DE LA TERRE : la compréhension du rôle des
bactéries dans les sections profondes de séquences sédimentaires et de croûte ignée est sousjacente
à l'ensemble des projets de forages. Et plus particulièrement, le rôle que jouent ces
bactéries vis à vis des cycles globaux du carbone, du soufre et de l'azote et leur utilisation
comme traceurs environnementaux dans d'autres planètes et de l'évolution de la Terre Primitive.

http://www.ifremer.fr/flotte/navires/hauturiers/pourquoipas/documentation/ann4_besoins.pdf


Moi :

l'astrophysicien Thomas Gold n'avait pas vu plus ou moins juste, à votre avis ? Et les russes aussi ?



17/07/2007
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