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Earth of fire

Actualité volcanique, Article de fond sur étude de volcan, tectonique, récits et photos de voyage

Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Excursions et voyages

Les sources chaudes et les geysers renferment des formes de vie qui leur donnent leurs belles couleurs. Ce sont des bactéries extrêmophiles, des bactéries ayant la capacité de résister à des conditions physico-chimiques extrêmes, ou à la présence d’éléments toxiques.

 

P1030459.JPG                     El Tatio - geysers et leurs drainages - photo © Carole et Frédéric Hardy

 

On les qualifie aussi de thermophiles (qui aiment la chaleur), ou d’hyperthermophiles en fonction de la température des eaux ambiantes, d’acidophiles (aimant les milieux à pH faible, acide), ou de thermoacidophiles, pour celles qui cumulent les adaptations.

 

Les concrétions de silice du champ El Tatio consistent en dépôts de silice amorphe autour des sources chaudes et bouches de geyser au départ d’eau pratiquement neutre, chlorée et sodée, saturée en silice. Le refroidissement de l’eau et son évaporation à sec sont les principaux processus qui contrôlent la déposition d’opale, en relation spatiale avec les communautés microbiennes en milieu subaqueux et subaérien.


Le paramètre écologique principal est le gradient de température :

- Paramètres des geysers : température de l’eau comprise entre 70 et 86°C (86,3°C étant le point d’ébullition à l’altitude de 4200 m.), macrostructure des dépôts grossièrement laminée avec des variations locales rapides, présence de bactéries hyperthermophiles et non-photosynthétiques.

 

P1030398.JPG                   El Tatio - nodules et terracettes (à gauche) - photo © Carole et Frédéric Hardy

 

P1030563                          El Tatio - concrétions siliceuses -  photo © Carole et Frédéric Hardy


- Paramètres des zones d’éclaboussures autour des geysers : température de l’eau entre 60 et 75°C, spicules laminés et macrostucture en colonne, avec formation locale de cupules de moins de 30 cm., prédominance de cyanobactéries de type Synechococcus

 

P1030462.JPGEl Tatio - les biofaciès passant du vert à l'orange témoignent d'un gradient de température - photo © Carole et Frédéric Hardy


- Paramètres des sources chaudes : température des eaux : 40 à 60°C, spicules laminés et colonnes, nodules subsphériques caractérisant la macrostructure, présence de cyanobactéries filamenteuses Phormidium et de diatomées (e.a. Synedra sp.)

 

P1030550

El Tatio - les biofacès orange caractérisent les eaux de température entre 65 et 40°C, et le développement de bactéries filamenteuses alignés dans le courant - photo © Carole et Frédéric Hardy

 

Ces pigments ont une fonction de protection des cellules; par exemple, les caroténoïdes apportent une protection aux protéines, à l'ADN et aux membranes cellulaires contre certains dommages chimiques, comme ceux produits par les intenses radiations à ces altitudes.


- Paramètres des zones de décharge : eaux à 20-40°C, macrostructure avec spicules laminés et nodules de formes variés, abondance de cyanobactéries type Phormidium et Calothrix, ainsi que de diatomées.

 

P1030513.JPG             El Tatio : un arc-en-ciel d'origine microbactérienne - photo © Carole et Frédéric Hardy

 

Importance de ces extrêmophiles :

La découverte en 1966 par Thomas Brock de microorganismes vivants dans les sources chaudes du parc national du Yellowstone en a initié l’étude. Depuis, ils ont été découverts dans les structures géothermales partout dans le monde, en Islande, au Kamchatka, en Nouvelle-zélande, en Italie, etc. Tandis que ces sources chaudes ne constituent pas un milieu favorable à la vie animale, des organismes vivants ont été capables de s’adapter à cet environnement.

La découverte des archéobactéries a bouleversé les modèles scientifiques existant et suscité de nouvelles théories concernant l’appariton de la vie terrestre. De nombreux scientifiques croient que la vie pourrait avoir connu ses débuts, il y a 3 milliards d’années, dans un environnement de hautes températures et que les premiers organismes vivants pourraient être des thermophiles. Ils ouvrent deplus de réelles possibilités concernant les conditions d'une vie extra-terrestre.

Des astrobiologistes, dont ceux de la Nasa, suggèrent de considérer les sources chaudes commes " des portes d’entrée dans la Terre primitive ".

 

La capacité d’adaptation des extrêmophiles aux environnements très chauds est liée à la présence d’enzymes pouvant prospérér à ces températures, qualifiés d’extrêmozymes. Ces enzymes stables à la chaleur ont trouvé un champ d’application dans les biotechnologies, en tant que source de DNA polymérase.

 

Sources :

- GOSA - The Extraordinary Thermal Activity of El Tatio Geyser Field,
Antofagasta Region, Chile - by J.A. Glennon & Rh.M. Pfaff / 2003 - link

- 3D Electron Tomography of extreme environment fossil microbes (Rio Salado, Chile): the problem of biogenicity and its detection - by Barbara Cavalazzi, PhD/Centre de Biophysique Moleculaire, CNRS-Orléans/2008

- SERC - Microbial life in extremely hot environments- link

- Science Daily - New Research Challenges Prevailing Theory Of Microbial Biodiversity July 29, 2003

- Global volcanism Program - El Tatio

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