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20 janvier 2005

   

Université Laval

Snowball Earth

Des chercheurs du Centre d'études nordiques découvrent la richesse biologique d'un des milieux les plus hostiles de la planète

par Jean Hamann

La plupart des gens associent spontanément chaleur avec vie luxuriante, et froid avec mort. Pas Warwick Vincent. Spécialiste des cryoenvironnements, ce professeur du Département de biologie cherche la vie là où peu de personnes osent s'aventurer tellement il y fait froid. Et il en trouve. Le chercheur et ses collègues Derek Mueller et Sylvia Bonilla, du Centre d'études nordiques, viennent d'apporter une autre preuve de l'existence d'une vie qui bat dans les milieux extrêmes en étudiant la diversité biologique et en quantifiant la biomasse des communautés de micro-organismes vivant dans l'un des coins les plus hostiles de la planète.


photo Warwick Vincent

Les trois chercheurs se sont rendus sur la plate-forme glaciaire Markham, située au 83e parallèle dans le nord du nord de l'Arctique canadien. Les conditions qui prévalent dans cette région glacent le sang. La température moyenne annuelle y est de -18 degrés C. En février, le mois le plus froid, la température moyenne atteint un maigre -33 degrés C. Pendant toute l'année, le mercure ne franchit le point de congélation qu'à 78 occasions; c'est alors que des étangs se forment sur environ 10 % de la surface de cette plate-forme de 40 km2. L'équipe de Warwick Vincent a profité de ces rares instants de répit glaciaire pour sonder le terrain.

Les chercheurs ont découvert qu'une couche formée de nombreuses espèces de bactéries et d'algues microscopiques tapisse le fond de ces étangs. "Nous avons été surpris par la richesse et la diversité des communautés qui vivent dans des conditions aussi extrêmes", avoue le professeur Vincent. Ces communautés montrent des concentrations élevées de chlorophylle a et b, ainsi que de pigments caroténoïdes, signalent les chercheurs dans l'article qu'ils publient dans un récent numéro de la revue Cryobiology. Elles sont aussi riches en pigments capables de bloquer le rayonnement ultraviolet, une adaptation qui réduirait les dommages causés par les intenses radiations solaires lors de l'été arctique.

Les chercheurs ont estimé que les étangs de la plate-forme glaciaire Markham renfermaient une biomasse totale de 11 200 tonnes. "C'est extraordinaire pour une communauté de micro-organismes, commente le professeur Vincent. Dans les conditions qui prévalent là-bas, c'est l'équivalent d'une forêt!"

Une hypothèse en voie de confirmation?
Ces observations apportent de la glace au moulin de l'hypothèse dite Snowball Earth voulant que la vie soit apparue sur Terre à l'ère précambrienne, au moment où notre planète était sous l'emprise d'une vaste glaciation. Les conditions qui prévalaient à cette époque se comparent à celles qu'on trouve aujourd'hui sur la plate-forme Markham, sans pour autant rendre impossible la présence florissante d'organismes vivants.

Les caractéristiques des espèces qui vivent aujourd'hui dans les étangs glaciaires - tolérance aux cycles répétés de gel-dégel, croissance à des températures très basses, résistance aux radiations solaires intenses et à l'obscurité hivernale, et capacité de survivre à des périodes prolongées de dormance - auraient donc de profondes racines phylogénétiques. "Elles pourraient être apparues à la suite des premières grandes glaciations qui sont survenues sur la planète il y a 2,3 milliards et 900 millions d'années", avance Warwick Vincent.

Le réchauffement climatique que connaît l'Arctique menace l'existence de ces remarquables cryoenvironnements, constatent les chercheurs. En 2003, Derek Mueller et Warwick Vincent rapportaient que la plate-forme glaciaire Ward Hunt, la plus vaste de l'Arctique, située à 30 km à l'ouest de celle de Markham, s'était brisée soudainement entre 2000 et 2002. Cette plate-forme avait commencé à se former il y a 4 500 ans et elle avait atteint sa pleine expansion depuis 3 000 ans.