Chutes d'eaux dans le jardin botanique du Witwatersrand, en Afrique du Sud - Image : Chris Eason / Wikipédia
De nouvelles preuves appuient l’hypothèse selon laquelle les profondes eaux salines souterraines du bassin de Witwatersrand situé en Afrique du Sud aient été isolées pendant des milliers, voire des millions d’années.
L’étude, qui sera publiée dans la revue Chemical Geology, a permis de découvrir un gaz rare, le néon, dissous dans de l’eau qui se trouve dans des crevasses d’une profondeur de trois kilomètres.
L’inhabituel profil du néon, les taux élevés de salinité et d’autres signatures chimiques uniques sont très différents de tout ce qu’on a observé dans les fluides en fusion et les gaz qui s’échappent du dessous de la croûte terrestre, selon la professeure de la University of Toronto, Barbara Sherwood Lollar, qui représente le Canada dans l’équipe internationale qui a obtenu ces résultats.
« En outre, les signatures chimiques ne correspondent pas à celles de l’eau océanique et aux eaux moins profondes du bassin de Witwatersrand, tandis que dans la plupart des régions de l’écorce terrestre, on constate que les eaux souterraines ont été mélangées avec les eaux de surface et sont envahies par des microorganismes, déclare Mme Sherwood Lollar. Nous en avons conclu que les eaux plus profondes sont le produit de l’isolement et des nombreuses interactions chimiques qui se sont produites entre l’eau et la roche pendant des temps géologiques incroyablement longs. »
La preuve tangible était l’ancien socle rocheux.
« Nous savons que cette signature isotopique spécifique du néon a été produite et emprisonnée dans la roche il y a au moins deux milliards d’années. Elle s’y trouve encore aujourd’hui, poursuit Mme Sherwood Lollar. L’étude montre qu’une partie du néon s’est échappée des minerais rocheux, se dissolvant graduellement dans les liquides des crevasses et s’y accumulant. Cela ne peut se produire que dans des eaux qui n’ont effectivement eu aucun contact avec la surface pendant des périodes extrêmement longues. » Cette découverte ajoute une autre dimension à ce qui n’a été reconnu que tout récemment comme un milieu véritablement unique.
L’un de ces réseaux de fractures contient les écosystèmes microbiens les plus profonds connus sur Terre. Ces organismes peuvent survivre sans la lumière du soleil, grâce à l’énergie chimique qui se dégage de la roche.
« Ces colonies microbiennes profondes élargissent radicalement le concept de l’habitabilité de la subsurface de la Terre et, de fait, de notre biosphère », ajoute Mme Sherwood Lollar.
« Compte tenu de la similarité génétique entre ces organismes et ceux qui se trouvent dans les cheminées hydrothermales, nous supposons qu’ils ont la même origine vitale et qu’ils ont colonisé ces roches dans des temps anciens », déclare Mme Sherwood Lollar.
« Il est évident que la longue période d’isolement a influé sur leur évolution. Nous espérons explorer cet aspect en poursuivant nos travaux avec des chercheurs en microbiologie. »
Le principal auteur de l’article est Johanna Lippmann Pipke de l’institut Helmholtz Zentrum Dresden Rossendorf de Leipzig, en Allemagne. Des chercheurs de l’Allemagne, de l’Afrique du Sud, des ÉtatsUnis et du Canada ont participé à l’étude.
Source: Barbara Sherwood Lollar – Natural Sciences and Engineering Research Council
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