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Il y a 78 millions d’années, un astéroïde de 1,6 km s’est écrasé sur ce qui est aujourd’hui la Finlande, créant un cratère de 23 km de large et de 750 km de profondeur. Cet impact catastrophique a créé un système hydrothermal fracturé dans le substrat rocheux brisé sous le cratère.

D’autres structures d’impact montrent qu’après une collision, la vie a colonisé la roche brisée et a réchauffé l’eau qui la traversait. Cependant, déterminer quand cette colonisation a eu lieu est difficile.

De nouvelles recherches révèlent pour la première fois la date exacte de cette colonisation. Une équipe de chercheurs a identifié la date à laquelle la vie microbienne a peuplé le système hydrothermal sous la structure d’impact de Lappajärvi, vieille de 78 millions d’années.

Leur recherche s’intitule « Colonisation microbienne profonde pendant la circulation hydrothermale générée par l’impact à la structure d’impact de Lappajärvi, Finlande » et est publiée dans Nature Communications . Jacob Gustafsson, doctorant à l’Université Linnaeus en Suède, est le premier auteur.

« C’est une recherche incroyablement passionnante, car elle établit des liens pour la première fois. » – Dr Gordon Osinski, Université Western, Canada.

« Les roches profondément fracturées des structures d’impact de météorites ont été supposées être des points chauds de colonisation microbienne sur Terre et sur d’autres corps planétaires », écrivent les auteurs.

« Les biosignatures d’une telle colonisation sont cependant rares et, plus important encore, les preuves géochronologiques directes reliant la colonisation aux systèmes hydrothermaux générés par l’impact font totalement défaut. »

Cette découverte repose sur la réduction des sulfites. Certains microbes utilisent un processus respiratoire anaérobie qui utilise le sulfate pour accepter les électrons plutôt que l’oxygène. Ce processus fondamental contribue aux cycles globaux du sulfate et du carbone sur Terre.

Fondamentalement, les microbes décomposent les composés organiques comme source d’énergie et réduisent le sulfate en sulfure d’hydrogène.

Les chercheurs ont utilisé une analyse de biosignature isotopique puissante et de pointe et une datation radioisotopique pour retracer la réduction microbienne du sulfate dans les minéraux et les fractures du système hydrothermal sous le cratère.

« C’est la première fois que nous pouvons établir un lien direct entre l’activité microbienne et l’impact d’une météorite grâce à des méthodes géochronologiques. Cela montre que ces cratères peuvent servir d’habitats pour la vie tout au long de la vie après l’impact », explique Henrik Drake, professeur à l’Université Linnaeus, en Suède, et auteur principal de l’étude.

« La première précipitation minérale détectée à des températures habitables pour la vie (47,0 ± 7,1 °C) s’est produite à 73,6 ± 2,2 Ma et présentait de la pyrite substantiellement appauvrie en 34S, compatible avec une réduction microbienne du sulfate », expliquent les auteurs dans leur recherche.

« Le plus passionnant, c’est que nous ne voyons pas seulement des signes de vie, mais que nous pouvons également déterminer précisément quand ils se sont produits. Cela nous donne une chronologie de la façon dont la vie retrouve sa place après un événement catastrophique », explique Jacob Gustafsson, doctorant à l’Université Linnaeus et premier auteur de l’étude.

De nouvelles preuves de colonisation microbienne apparaissent environ 10 millions d’années après l’impact, alors que la température continue de baisser progressivement.

Minéraux précipités dans des vacuoles, terme géologique désignant des cavités tapissées de cristaux minéraux. Ces minéraux contiennent de la calcite 13 , qui se forme suite à une sulfatation microbienne.

Il s’agit d’une biosignature puissante et convaincante qui renforce les résultats. Dix millions d’années après l’impact, ces minéraux constituent une preuve supplémentaire de la prospérité durable des microbes dans le système hydrothermal.

Le co-auteur, le Dr Gordon Osinski, de l’Université Western au Canada, déclare : « Cette recherche est extrêmement passionnante, car elle établit des liens pour la première fois. Nous avions déjà trouvé des preuves de la colonisation des cratères d’impact par des microbes, mais des questions ont toujours été soulevées quant au moment où cela s’est produit et quant à savoir si cela était dû à l’impact lui-même ou à un autre processus survenu des millions d’années plus tard. Jusqu’à maintenant. »

Ces découvertes ouvrent une fenêtre sur la manière dont la vie pourrait apparaître sur des mondes habitables.

On sait que les astéroïdes contiennent les éléments constitutifs de la vie, notamment les acides aminés. Il est possible qu’ils propagent ces matériaux à travers les systèmes solaires et les galaxies selon la panspermie, et qu’ils créent également un environnement propice à l’implantation de la vie.

La recherche montre également comment la vie peut rebondir après un impact catastrophique qui pourrait submerger une biosphère.

Les chercheurs affirment que la colonisation microbienne de la structure d’impact de Lappajärvi est analogue à l’émergence de la vie sur la Terre primitive, et même sur Mars . Leurs méthodes d’analyse peuvent être utilisées pour étudier la colonisation microbienne d’autres structures d’impact sur Terre.

Au-delà de cela, ils s’appliquent également à toutes les missions de retour d’échantillons provenant de Mars ou d’autres corps.

« Ces données confirment la capacité des impacts de météorites de taille moyenne (et grande) à générer des systèmes hydrothermaux de longue durée, permettant la colonisation microbienne à mesure que le cratère se refroidit aux conditions ambiantes, un effet qui peut avoir des implications importantes pour l’émergence de la vie sur Terre et au-delà », concluent les auteurs.

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.sciencealert.com/

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