Cette vue d'artiste montre à quoi devait ressembler Mars voici quatre milliards d'années. La toute jeune planète devait renfermer suffisamment d'eau liquide pour que l'intégralité de sa surface en soit couverte, sur une hauteur d’environ 140 mètres. Il semble plus probable toutefois que l'eau liquide se soit constituée en un océan occupant près de la moitié de l'hémisphère nord de la planète. Dans certaines régions, la profondeur de cet océan pouvait dépasser 1,6 kilomètre. © ESO, M. Kornmesser

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Vie sur Mars : des bactéries productrices de méthane survivraient sans problème

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Depuis plusieurs décennies, les microbiologistes testent les limites des organismes terrestres dans des conditions martiennes. Plusieurs études menées avec des bactéries méthanogènes montrent qu'elles pourraient prospérer dans un tel environnement. Elles constitueraient donc des explications crédibles aux traces de méthane découvertes dans l'atmosphère de Mars.

ExoMars 2016 pourrait découvrir de la vie sur la Planète rouge  Le lancement de la première partie du programme ExoMars est imminent. Constituée du satellite TGO (Trace Gas Orbiter) et de Schiaparelli, un petit atterrisseur, la mission a pour objectif la mise en évidence de la vie sur Mars. Le Cnes (Centre national d'études spatiales) nous en dit plus durant cette courte vidéo. 

La découverte de traces de méthane dans l'atmosphère de Mars en 2004 a renouvelé les spéculations sur la présence de la vie sur la planète rouge. En effet, ce gaz ne devrait pas subsister longtemps dans l'atmosphère martienne ce qui implique qu'une source quelconque en renouvelle le contenu. Parmi les origines possibles, celle qui fascine le plus est évidemment sous forme de micro-organismes qui seraient des cousins des méthanogènes terrestres. Ce sont des archées qui peuvent prospérer dans des environnements extrêmes comme les déserts, les glaces du Groenland et même les geysers et les évents hydrothermaux. Pour se développer, ils n'ont besoin que du gaz carbonique et de l'hydrogène comme source d'énergie car ce ne sont pas des organismes photoautotrophes (effectuant la photosynthèse), mais bien chimiotrophes. Anaérobies, ils sont donc capables de prospérer dans des milieux anoxiques, sans oxygène, et dépourvus de matière organique. En clair, il s'agit bien d'extrêmophiles et les chercheurs se sont bien sûr demandé s'ils ne seraient pas capables de survivre sur Mars.

Au début de son histoire, Mars était nettement plus accueillante, avec de vastes étendues d'eau liquide et un volcanisme actif, à l'instar de la jeune Terre. La vie aurait donc très bien pu y apparaître et prendre le temps de s'adapter à des conditions devenant lentement de plus en plus difficiles. Tout comme des méthanogènes terrestres existent dans le sol, et même à grande profondeur dans les roches, certains descendants des premiers micro-organismes martiens similaires pourraient encore exister, et cela peut-être au voisinage des volcans martiens. Ce serait donc leur activité productrice de méthane qui serait détectée aujourd'hui par les sondes martiennes.

Le sol du cratère Gale, qui fut autrefois un lac, photographié par le rover Curiosity. © Nasa

Aucune d'entre elles, et pas plus les rovers comme Curiosity, ne sont équipées pour faire la découverte directe de ces formes de vie, en supposant qu'elles existent. Mais rien n'empêche de soumettre des méthanogènes terrestres aux conditions de vie martienne régnant juste sous la surface afin de déterminer s'ils peuvent y survivre. C'est ce que fait depuis une vingtaine d'années un chercheur états-unien de l'université d'Arkansas, Timothy Kral. Avec sa collègue Rebecca Mickol, ils viennent de publier un article dans le journal Origins of Life and Evolution of Biospheres qui fait état des derniers résultats qu'ils ont obtenus dans ce domaine fascinant de l'exobiologie.

Des bactéries méthanogènes élevées dans des conditions martiennes

Les deux chercheurs ont utilisé dans leurs expériences quatre espèces de bactéries méthanogènes, à savoir Methanothermobacter wolfeii, Methanobacterium formicicum, Methanococcus maripaludis et Methanosarcina barkeri. Les deux premières sont respectivement un hyperthermophile et un thermophile, ce qui veut dire que ce sont des organismes qui se développent normalement dans des milieux chauds, parfois à une température supérieure à 100 °C. Déjà, il y a quelques années, ils ont voulu savoir si elles pouvaient survivre à des cycles avec des températures de congélation et de décongélation martiennes. Ce fut bien le cas. À basse température, leur métabolisme producteur de méthane était ralenti mais il redevenait normal à plus haute température.

Une des expériences menées dans des tubes avec des bactéries méthanogènes soumises à des cycles de congélation et de décongélation. © Rebecca Mickol

Cette fois-ci, pendant un an, plusieurs tests ont donc été menés avec ces quatre bactéries dans des tubes où a également été reconstitué l'équivalent d'un sol martien avec un aquifère sous la surface et un dégagement d'hydrogène. Les températures étaient au-dessus du point de congélation mais les organismes étaient soumis à des pressions comparables à celle de l'atmosphère de Mars, à savoir entre un centième et un millième de celle de la Terre. Sous de si faibles pressions, même proche de 0 °C, l'eau s'évapore rapidement.

Tous les organismes ont survécu à des expositions et des pressions aussi basses que six millièmes de celle de l'atmosphère terrestre, au terme d'une durée variant de 3 à 21 jours.

Les deux exobiologistes veulent maintenant répéter leurs expériences à des températures encore plus basses, de l'ordre de celle existant sur Mars (elles peuvent descendre jusqu'à -100 °C), afin de s'approcher encore plus près des conditions réelles régnant sur la planète rouge.