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Jill Mikucki est géomicrobiologiste et travaille à l'université du Tennessee, aux États-Unis. Elle ne se sert pas toujours d'un microscopemicroscope car sa spécialité consiste à comprendre comment le métabolismemétabolisme des bactériesbactéries est détectable de loin, à l'échelle d'un écosystème. Son modèle préféré est celui des poches d’eau subglaciaires et les instruments qu'elle utilise sont plutôt ceux de la géochimie.
Le dernier appareil en date est un détecteur électromagnétique aéroporté, suspendu à un hélicoptèrehélicoptère. Grâce à lui, elle et son équipe ont cartographié la résistance électriquerésistance électrique des profondeurs du sous-sol (glaciers ou pergélisol) des vallées sèches de McMurdo, une région désertique de la Terre Victoria, située sur la côte, par 160° de longitude est (à peu près celle de la Nouvelle-Calédonie). Leurs résultats ont fait l'objet d'une publication dans la revue Nature Communications.
On connaît de nombreux lacs situés sous l'inlandsisinlandsis, au cœur du continent, comme le lac Vostok ou le lac Willhans. Cependant, comme le soulignent les auteurs dans le résumé de l'article scientifique, « l'existence d'eau souterraine dans les régions libres de glace de l'AntarctiqueAntarctique et le long des côtes est encore mal comprise ». L'étude, qui a scruté le sol jusqu'à 350 mètres sous la surface, a montré de vastes étendues dans lesquelles la résistance électrique est bien plus faible que celle de la glace ou du sol gelé. Les chercheurs en déduisent qu'il y a là des poches d'eau très salée, emprisonnées et restant liquidesliquides à basse température grâce à la concentration en sel et à la pressionpression, qui, toutes deux, abaissent le point de fusionfusion.
Des poches d'eau très salée ont été découvertes dans les vallées sèches de McMurdo. La ligne sur la carte du bas indique le cheminement de l'hélicoptère. Les parties jaunes représentent les zones sondées. Les points notés DVDP sur la carte du haut indiquent les forages du projet Antarctic Dry Valley Drilling Project. © J. A. Mikucki et al., Nature Communications, 2015
Un milieu viable pour des micro-organismes bien adaptés
La découverte n'a rien d'étonnant puisque des lacs subglaciaires ont déjà été mis en évidence sous les glaciers côtiers. En 2009, Jill Mikucki avait d'ailleurs décrit un lac sous le glacier Taylor, dans la même région. Elle y avait découvert de nouvelles espècesespèces de bactéries (un travail publié dans Science). Cet écosystème isolé doit provenir d'une ancienne poche d'eau de mer datant d'environ 5 millions d'années. À cette époque, elle devait être en connexion avec l'océan, dont le niveau se situait plus haut. Au front du glacier se trouvent les fameuses « Cascades de sang » (« Blood falls »). Ces suintements d'eau sont chargés en oxyde de ferfer car ils proviennent d'une de ces poches d'eau qui s'est concentrée en sel et en fer au fil du temps.
L'analyse aéroportée permet aujourd'hui de repérer ces poches de saumuressaumures sur de grandes échelles alors qu'il fallait jusque-là effectuer des forages ou des sondages radar pour vérifier leur présence. L'étude montre que ces poches sont présentes un peu partout, sous les glaciers, sous les lacs et dans le sol gelé. Et l'ensemble forment des réseaux interconnectés.
Selon l'équipe, ces volumesvolumes d'eau constituent autant d'écosystèmes potentiels où il est possible de chercher des formes de vie résistant à un environnement difficile. Un lac a ainsi été découvert sous le glacier Taylor, en connexion avec le lac Bonney, en aval, juste sous les Cascades de sang. Il existe à cet endroit des micro-organismesmicro-organismes tirant leur énergieénergie de la dégradation chimique des composés sulfurés et ferreux. De tels milieux existent sur Mars. Cette étude pourrait d'ailleurs poser des bases pour l'exploration du sous-sol de la Planète rouge, tiennent à ajouter les auteurs dans le communiqué de l'université du Tennessee.
En dehors de la microbiologie et de l'exobiologieexobiologie, cette étude donne aussi des clés pour la compréhension de la dynamique de ces glaciers. Ces derniers évoluent en effet au rythme des changements climatiqueschangements climatiques passés et présents. Certaines poches sont ainsi piégées, d'autres libérées. Pour Jill Mikucki, ce travail « peut changer la manière dont sont vues les côtes de l’Antarctique. Nous savons qu'une quantité significative de sédimentssédiments saturés situés en profondeur suinte dans l'océan, impactant la productivité des écosystèmes marins ».
