Voici un peu moins d’un an, des scientifiques ont découvert la vie 800 m sous les glaces de l’Antarctique occidental. Le temps ayant fait son œuvre, nous savons désormais que 16 espèces d’archées se plaisent dans les eaux du lac Whillans, malgré les conditions extrêmes qui y règnent depuis seulement une dizaine d’années. D’ailleurs, elles abritent 100 fois plus d’êtres unicellulaires qu’initialement annoncé. 

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    Le 27 janvier 2013, les scientifiques du projet Wissard (The Whillans Ice Stream Subglacial Access Research Drilling Project) ont atteint leur objectif : parvenir au lac Whillans, près de 800 m sous les glaces de l'Antarctique occidental. Cette étendue d'eau sous-glaciaire couvre une surface de 60 km2 et, première surprise, ne fait que 1,5 m de profondeur en moyenne. Les études sismiques avaient plutôt laissé entrevoir des valeurs oscillant entre 10 et 25 m. Durant les deux jours qui ont suivi, soit avant que la glace ne colmate le puits de forage, 30 litres d'eau et six carottes de sédiments ont été remontés en surface.

    La nouvelle est tombée quelques jours plus tard : des êtres vivants ont été décelés à l'aide d'un colorant dans les prélèvements d’eau, près de 1.000 par millilitre selon la première estimation. Seulement voilà, parmi les 450 tonnes de matériel amenées sur le site de forage, rien ne permettait une analyse plus approfondie de ces organismes. Les échantillons ont donc été rapportés aux États-Unis, notamment à la Montana State University où travaille John Priscu, le leader de l'expédition.

    Le 10 décembre dernier, ses premiers résultats ont été présentés au congrès d'automne de l'Union américaine de géophysique (AGU, pour American Geophysical Union). Plusieurs confirmations sont alors tombées, de même que quelques nouveautés parfois insoupçonnées concernant le lac et la communauté microbactérienne qu'il abrite.

    Le continent antarctique est irrigué par un vaste réseau d'eau. Les points bleus sont les lacs (<em>lakes,</em> en anglais) et les courbes bleues sont des rivières (<em>rivers</em>). Le lac Whillans est à l'ouest et le lac Vostok à l'est du continent. Les zones pourpres sont les zones en dessous du niveau de la mer. © Zina Deretsky, NSF

    Le continent antarctique est irrigué par un vaste réseau d'eau. Les points bleus sont les lacs (lakes, en anglais) et les courbes bleues sont des rivières (rivers). Le lac Whillans est à l'ouest et le lac Vostok à l'est du continent. Les zones pourpres sont les zones en dessous du niveau de la mer. © Zina Deretsky, NSF

    Un lac subglaciaire vieux de moins de 10 ans

    L'eau du lac se caractérise ainsi par une température de -0,5 °C, une conductivitéconductivité de 720 µS/cm et un pH de 8,1. Par ailleurs, elle est particulièrement riche en carbonecarbone organique dissous, mais pauvre en oxygène. D'après le ratio en isotopeisotope 18 de cet élément (δ18O), elle provient en majeure partie de la fonte des glaces, mais de l'eau de mer a déjà dû se déverser dans le lac. En effet, une salinitésalinité anormale et croissante avec la profondeur a été mesurée dans les 38 premiers centimètres de sédiments.

    De plus, l'eau du lac reçoit chaque jour 3,5 kgkg de méthane en provenance de ces mêmes sédiments. Il reste maintenant à déterminer l'origine du gazgaz : production bactérienne fraîche ou libération d'anciennes réserves ? En parlant du passé... Les niveaux d’eau historiques du lac Whillans ont été reconstitués grâce aux carottes remontées en surface. Il s'est ainsi vidé et rempli deux fois depuis 2006, ce qui confirme sa nature active. En revanche, nouvelle surprise, il n'aurait pas plus de 10 ans.

    Près de 100 fois plus d’êtres unicellulaires qu’initialement estimé

    Venons-en au cœur du sujet : la vie. D'après les nouvelles mesures, il n'y aurait pas 1.000, mais bien 100.000 êtres unicellulaires par millilitre d'eau. Ils ont été identifiés grâce au séquençageséquençage de leur ARNARN ribosomal 16S. Concrètement, la communauté observée dans l'eau se compose majoritairement de 16 espèces d'archées chimiolithotrophes. Elles produisent donc la matièrematière organique en oxydant des composés inorganiques comme le ferfer, le soufresoufre ou l'azoteazote. Le carbone est quant à lui fourni par le CO2 présent dans l'eau.

    Les sédiments abritent pour leur part une communauté différente, où seule une entité d'archéearchée est présente. En revanche, des protéobactéries y ont été décelées en nombre. La présentation de ces résultats ne marque pas la fin des analyses, bien au contraire, car plusieurs inconnues subsistent sur l'adaptation de ces organismes à la vie en conditions extrêmes. Le chercheur prévoit d'ailleurs de retourner sur le site du forage durant l'été 2013-2014, dans l'optique de récolter de nouveaux prélèvements d'eau... et peut-être d'y trouver des cellules eucaryoteseucaryotes.