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Crédit : National Park Service
Le travertin est une roche sédimentaire calcaire blanche essentiellement composée (quand elle est pure) d'aragonite et de calcite. Elle se dépose souvent dans les sources chaudessources chaudes et par couches successives. Elle forme alors de magnifiques structures géologiques comme celles que l'on peut voir à Yellowstone, aux Etats-Unis, ou, en Turquie, à Pamukkale (signifiant château de coton). Pendant l'antiquité, le travertin a été beaucoup utilisé pour la constructionconstruction de bâtiments, comme le Colisée. D'ailleurs le mot travertin provient par évolution du latin lapis tiburtinus qui signifie « pierre de Tivoli » car cette roche est depuis longtemps extraite de carrières proches de Tivoli (Tibur en latin).
La source de Mammoth à Yellowstone et ses terrasses de travertin. Cliquez pour agrandir. Crédit : David Monniaux
Bruce Fouke a consacré près de dix ans à l'étude des processus géochimiques à l'origine de la formation des travertins, notamment ceux de la fameuse source d'eau chaude de Mammoth dans le parc de Yellowstone. Il faut savoir que selon les théories qui étaient admises jusque-là, la formation des travertins partage nombre de points communs avec celle des récifs coralliensrécifs coralliens et même celle des coquillescoquilles de palourdes. Or, alors que le taux de croissance des récifs coralliens est de 1 mm par an, on peut atteindre un taux de 5 mm par jour à Yellowstone ! Il s'agit donc d'un formidable laboratoire pour comprendre les détails fins des processus de précipitation et minéralisation.
Une abondance de microbes thermophiles
Selon les théories communément admises, la formation des travertins résultait d'une réaction chimiqueréaction chimique classique dans laquelle du dioxyde de carbonedioxyde de carbone dissous dans l'eau provoquait la précipitation des ionsions calciumcalcium sous forme de carbonate de calciumcarbonate de calcium. Toutefois, on savait que les eaux chaudes des TerrassesTerrasses de Minerve étaient très riches en organismes thermophiles, des microbes capables de vivre dans des conditions de température et d'acidité létales pour tout autre organisme qu'eux.
Se pouvait-il qu'il existe un lien entre la croissance ultra-rapide des travertins et la présence de ces micro-organismesmicro-organismes ? La question est d'autant plus intéressante que l'on pense que certaines zones géologiques sur Mars ont été, ou sont encore, très similaires à celles de Yellowstone. On pourrait donc en apprendre beaucoup sur d'éventuelles traces d'activité biologique sur Mars si un lien était trouvé entre présence de travertins et activité microbienne.
Pour en avoir le cœur net Fouke a étudié des échantillons de travertins avec la technique de la microscopie à fluorescence. Il a alors effectivement découvert des microbes encroûtés dans le travertin à l'échelle nanométrique. Plus tard, il a filtré l'eau s'écoulant dans une des sources d'eau chaude et observé comment était modifiée la vitessevitesse de formation des dépôts de travertins. Elle a chuté d'un facteur 2,5 !
Une clé pour la recherche de la vie sur d'autres planètes ?
La question du rôle possible des micro-organismes dans la précipitation des calcaires et un vieux sujet qui fait toujours débat, car il est en général difficile de séparer l'influence de ce qui est d'origine biologique de ce qui ne l'est pas. Il semble toutefois qu'ici la situation soit maintenant claire. D'après Fouke et ses collègues, il devient possible de reconstruire le pH, la température et les flux dans d'anciennes sources chaudes et, lorsque l'on sait déterminer à quelle vitesse s'est déposé le carbonate de calcium, on doit pouvoir en déduire si des micro-organismes étaient présents ou non. Il s'agit donc d'une fenêtrefenêtre importante qui vient d'être ouverte sur la possibilité de démontrer si oui ou non certains dépôts carbonatés sur TerreTerre, ou sur une autre planète, étaient associés à la présence d'organismes vivants.
