À la recherche de la force invisible qui façonne la planète – Terre et Pôles

Il existe une force invisible Que il transforme notre planète depuis des milliards d’années: ce sont les milliards de milliards de micro-organismes capables de vivre dans des conditions impossibles pour les humains. Ce sont les premières et les plus importantes formes de vie sur Terre. Pour étudier la coévolution entre les formes de vie et la planète, la nouvelle campagne d’échantillonnage démarre dans l’un des endroits où vivent les formes de vie extrêmes : les fonds marins des îles Éoliennes.

C’est un voyage que nous suivrons en direct, étape par étape. Du 22 au 26 juin, l’équipe de chercheurs de l’ERC CoEvolve, le projet financé par le Conseil européen de la recherche et coordonné par Donato Giovannelli de l’Université Federico II de Naples, analysera une vingtaine sites extrêmescomme, comment bouches hydrothermales Et cratères volcaniquespour cataloguer les micro-organismes qu’ils hébergent.

« Lorsque nous parlons de biodiversité, nous pensons généralement à la variété des animaux et aux couleurs des plantes, mais la plus grande biodiversité – observe Giovannelli – est celui des micro-organismes: un monde qui nous savons encore très peu de choses et ce que cela constitue au cœur de la force géologique qui change la planète».

Peut-être moins spectaculaire que les organismes complexes, la vie unicellulaire a toujours modifié la planète, à commencer par la production de l’oxygène que nous respirons aujourd’hui. « Nous ne pouvons pas séparer les planète lui donner Forme de vieJe suis deux éléments en transformation continue et l’un modifie l’autre. C’est un co-évolution constante mais nous en savons encore très peu sur ce sujet », déclare Giovannelli. Pour comprendre plus facilement cette relation, les endroits idéaux sont environnements extrêmesdans lequel il est possible d’observer la dynamique sans les perturbations dues à la présence d’autres formes de vie.

“Le Éoliennecomme beaucoup d’autres sites en Italie, sont pour nous un terrain de jeu car ils sont riche en micromondes extrêmes et jusqu’à présent étudié uniquement d’un point de vue géologique. On ne sait pratiquement rien des communautés microbiennes qui y vivent », observe le chercheur. « Nous oublions l’importance que ces micromondes ont même dans notre vie quotidienne, mais ils sont fondamentaux. Par exemple – conclut-il – pour la recherche médicale et les thérapies anticancéreuses ou pour la génétique, ou encore pour la recherche sur les bioplastiques ou les nouvelles sources d’énergie propre”.

Jour 4 – Mission ‘Transect’, du chaud au froid

Dernier jour de prélèvement, entièrement dédié à Volcan. L’objectif est notamment de créer untransept‘, c’est-à-dire un série d’échantillonnage qu’ils peuvent offrir une sorte de aperçu de la situation qui est généré dans profondeurdans ce cas, nous souhaitons cartographier les puits d’eau le long d’un ligne idéale partant de la base du volcan et s’éloignant vers la mer.

Commençons par un d’abord bien à quelques pas du point de départ du chemin d’ascension vers le cratère. C’est profond, environ 35 mètres et pour avoir l’eau, il faut descendre une écope, sorte de tube qui se ferme tout seul dès qu’on le remonte. Dès qu’elle arrive, vous comprenez que l’eau ici est vraiment très chaude, environ 80 degrés: l’écope est déformé à cause de la chaleurvous devez être très prudent lors de la manipulation de l’échantillon car vous risquez de vous brûler.

Il est impossible de dire s’il y a des micro-organismes à l’intérieur, c’est probable mais nous ne le saurons qu’après des investigations en laboratoire ; en attendant, nous ne pouvons effectuer que des analyses chimiques et physiques.

On avance de quelques centaines de mètres et on sonde le puits du jardin d’une maison, la température baisse de plusieurs dizaines de degrés.

On se dirige ensuite vers le jardin d’un hôtel puis encore un autre hôtel cette fois à quelques pas de la mer. Il est le dernier champion de toute la campagne.
Nous rentrons chez nous vers 17h et commençons à préparer nos valises. Demain, nous commençons par un cargaison précieuse: un collecte systématique jamais réalisée auparavant de formes de vie de nombreux environnements extrêmes des îles Éoliennes. Mais avant de prendre le ferry pour Milazzo nous ferons le point sur ce que nous avons fait ces derniers jours.

Jour 3 – Première fois à Lipari

Il n’y a pas d’échantillonnages microbiologiques publié jusqu’à présent sur les sites de Lipari et l’objectif d’aujourd’hui est de combler, au moins en partie, ce vide. Nous faisons cela en prenant l’hydroptère de 7h50, quelques minutes et nous arrivons au port, où une voiture nous attend et nous emmène dans un site incroyable, les Terme di San Calogero.

C’est un installation thermale malheureusement désaffecté qui a surgi il y a quelques décennies en intégrant en son sein quelques baignoires fabriqué en période romaine qu’ils avaient à leur tour intégré des structures beaucoup plus anciennes. Un panneau indique qu’ils sont les plus anciens spas de la Méditerranée, datant d’il y a environ 3 500 ans. L’eau chaude vient d’un canal étroit et long qu’il est impossible de pénétrer sauf en faisant quelques pas. La température mesurée est 50 degrés mais certainement à l’origine c’est beaucoup plus élevéil s’agit probablement de l’eau de pluie qui s’infiltre dans le sol jusqu’à quelques centaines de mètres, où elle retrouve une grande quantité de chaleur.

La chaîne est pleine de concrétions blanches et apparemment certains espèce bactérienne dont nous n’en saurons plus que dans quelques semaines après analyses génétiques. Après environ deux heures, entre soleil et averses de pluie, nous commençons à nous diriger vers un autre site mais nous découvrons, après avoir discuté avec quelques collègues, qu’il est sec, tandis qu’un troisième site de la liste, des experts de l’île nous disent, est impossible à atteindre à cause de la végétation.

Une nouvelle qui nous oblige à changer de plan et sans perdre trop de temps nous décidons de retourner à la base, à Vulcano, où nous pouvons plutôt anticiper les travaux prévus pour demain. Je commence à comprendre pourquoi identifier les sites d’intérêt n’est pas facile et surtout je comprends comme c’est complexe travaux d’échantillonnage sur le terrain. Les analyses nécessitent pas moins d’1 heure pour chaque site et on peut rencontrer une incroyable variété d’événements inattendus, des sites complètement différents les uns des autres, et évidemment des erreurs humaines, en apparence insignifiantes, qui peuvent chambouler tout le processus. Travail terminé.

Jour 2 – L’énigmatique pic de l’hydrogène

Il attire immédiatement l’attention bouillant à quelques mètres du rivage: c’est un fuite de gazprincipalement gaz carbonique, qui soulève une écume blanche dans la mer plate. On peut alors observer de nombreux autres déversements plus petits, répartis sur une large bande qui longe toute la plage. Il y en a un qui marque la frontière éperon rocheux avec des dizaines de bouches d’où sortent les gaz ; à la base grande mare peu profonde de boue et de bulles. Aujourd’hui, nous échantillonnons ici 7 sites dans le but d’analyser les pics d’hydrogène anormaux trouvés dans la zone.

L’gaz hydrogènecomposé de deux atomes du plus léger des éléments, c’est peut-être à la base d’écosystèmes qui restent encore à comprendre. Il peut être libéré du sol, mais il est aussi en grande partie produit par des bactéries extrémophiles et en même temps il constitue également de la nourriture, ou plutôt de l’énergie, pour de nombreuses autres bactéries. ET’ sujet d’échanges continus au sein des écosystèmes qui, s’ils sont bien compris, pourraient avoir des implications importantes, notamment très pratiques : énergie propre. En fait, bactéries productrices d’hydrogène pourrait être utilisé pour produire de l’énergie sans rejet de CO2.

Un autre défi est celui de reconnaître et caractériser des bactéries qui se nourrissent plutôt d’hydrogène. En avoir une identité faciliterait grandement l’identification des sites souterrains, comme les vieux puits de gaz naturel aujourd’hui vides, dans lesquels on peut stocker de grandes quantités d’hydrogène, sans courir le risque réel que l’hydrogène devienne la nourriture des bactéries du sol. De tels sites ouvriraient les portes de l’hydrogène dit vert, sorte de réserve d’énergie sous forme d’hydrogène produit lors des pics de production solaire ou éolienne.

Enfin hydrogène blanc: cartographier les bactéries « mangeuses d’hydrogène » permettrait, par exclusion, de retrouver plus facilement des gisements souterrains d’hydrogène, en tous points similaires à ceux du pétrole mais à la différence de ne pas alimenter l’émission de CO2 dans l’atmosphère.

Jour 1 – La collecte des premiers échantillons à Stromboli

Premier arrêt à Stromboli, peut-être la plus emblématique des îles Éoliennes. Nous sommes partis tôt le matin de notre base de Vulcano pour arriver ici après 2 heures de traversée, l’objectif était prélever des échantillons sur deux sites de l’îledeux puits construit au fil du temps par les résidents à des fins agricoles ou thermales. Concrètement, il s’agissait d’intercepter lecascade qui sort un environ 40 degrés à partir de puits situés à une vingtaine de mètres sous terre, déterminer certains paramètres physico-chimiques, tels que la température, l’acidité et la présence de fer, et en parallèle collecter des micro-organismes utiliser des dieux filtres.

Les échantillons seront analysés ultérieurement, dans les laboratoires de microbiologie, à leur retour à Naples. Les analyses qui permettront recenser la population microbienne présent. De petits écosystèmes dont on ne sait rien, ou presque, jusqu’à présent, car ce n’est que ces dernières années qu’il a été possible de réaliser une analyse généralisée de l’ADN environnemental, en analysant systématiquement des dizaines de sites.

L’un des objectifs finaux du groupe de recherche de Donato Giovannelli et de l’équipe du projet ERC CoEvolve est de créer un vaste catalogue qui comprend de nombreux sites à travers le monde ; de l’Italie avec les îles Éoliennes et la Toscane, au Groenland et au Chili en passant par les profondeurs océaniques. L’USi vise ainsi à obtenir une carte des habitants invisibles des lieux extrêmes pour étudier leur relation avec l’environnement. Il s’agit d’un dialogue jamais entendu auparavant et qui pourrait s’avérer être une source de grandes surprises scientifiques.

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