Le glacier Taylor en Antarctique est le théâtre d’un phénomène que l’on appelle les cascades de sang (blood falls en anglais). Des épanchement de liquide rouge vif contrastant avec la blancheur environnante, un imaginaire violent, un mystère … il n’en faut pas plus pour rendre ce phénomène fascinant.
En comprendre l’origine, biologique, n’enlève en rien de son intérêt. Origine que l’équipe de Jill Mikucki de l’université de Tenessee s’attache à étudier. Ces flots de liquide rouge proviennent d’un lac salé souterrain, capturé par le glacier durant sa croissance, il y a environ 1.5 million d’années. Les conditions physico-chimique régnant dans le lac sont particulièrement drastiques : température de -15°C, forte concentration en sel (deux fois plus que celle de l’océan, ce qui empêche la congélation de l’eau), aucun lien avec la surface, obscurité, anoxie, forte concentration en fer (qui explique la coloration rouge des cascades qui voient le fer s’oxyder en atteignant la surface du glacier). Malgré cet environnement pour le moins hostile, le lac abrite des populations de bactéries, une communauté comprenant au moins 17 types de microorganismes. Des mécanismes biochimiques permettent à cet écosystème clos de survivre dans ces conditions inhospitalières.
Mécanismes que les études menées par l’équipe de Jill Mikucki ont permis de dévoiler. Les bactéries identifiées sont de proches parentes de bactéries précédemment décrites, capables d’utiliser la sulfate en lieu et place du dioxygène pour respirer. Pourtant, les analyses ont montré que les bactéries du lac Taylor modifiaient le sulfate sans l’utiliser directement pour la respiration cellulaire. En revanche, l’eau est enrichie en ion ferreux soluble (Fe2+), dont on peut expliquer la présence si les bactéries l’ont produit à partir d’ions ferriques (Fe3+), insoluble à un pH supérieur à 2. Ainsi, il semble bien que les bactéries utilisent le sulfate comme catalyseur de respiration cellulaire dont l’accepteur final d’électrons est l’ion Fe3+ et non pas le dioxygène (respiration anaérobie et chiomioautotrophie).
Les écoulements carmins du glacier Taylor ont ainsi révélé une richesse biologique insoupçonnée. Mais ils ne sont pas pour autant anecdotiques : l’étendue des eaux souterraines antarctiques, liquides à des températures négatives et habitées, pourrait être beaucoup plus importante que ce que l’on pensait.
Tout un monde à explorer… qui touche à autant de questions fascinantes que sont l’histoire de la Terre, la biodiversité et la richesse bactérienne, et … la vie sur Mars!
http://www.nature.com/ncomms/2015/150428/ncomms7831/full/ncomms7831.html
http://www.sciencemag.org/content/324/5925/397
http://micro.utk.edu/faculty/mikucki.html
http://earthsky.org/earth/blood-falls-five-stories-high-seeps-from-an-antarctic-glacier
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