Le sélénium peut soutenir la vie microbienne profondément dans la croûte continentale de la Terre

Les efforts internationaux de forage au cours des dernières décennies au fond de la mer ont fourni des preuves croissantes d’une vaste biosphère profonde sous le fond de la mer. Là, les fluides circulant sur le fond marin transportent des composés chimiques à partir desquels de l’énergie est produite pour alimenter la vie microbienne dans des écosystèmes aussi profonds. Cependant, notre compréhension du rôle de ces microbes phytochimiques dans la biosphère continentale profonde est sévèrement limitée en raison d’une mauvaise accessibilité.

Seuls quelques endroits dans le monde, dont la plupart sont les plus anciens fragments de croûte continentale tels que les bâtons archéens, ont pu échantillonner directement dans la biosphère continentale profonde. De tels endroits indiquent que les fractures profondes agissent comme des voies pour les fluides et fournissent des nutriments microbiens importants aux habitats hostiles. La disponibilité du sélénium (Se) peut jouer un rôle important dans de tels systèmes car la réduction des espèces de sélénium oxydées fournit beaucoup plus d’énergie que la réduction du sulfate. Ainsi, même de petites quantités de Se peuvent maintenir l’activité microbienne si les conditions physiques et chimiques correctes sont réunies.

Une équipe internationale dirigée par des scientifiques brésiliens et allemands a étudié des pépites de platine-palladium (Pt-Pd) riches en psyllium provenant de gisements de placers dans le Minas Gerais (Brésil), une région où le Pd a été identifié à l’origine. Bien que les pépites de Pt-Pd soient recouvertes de biofilms, la formation de telles pépites reste insaisissable. Par conséquent, les données isotopiques Se à haute résolution ont été combinées avec des données sur les métaux traces et les âges du Pt-O pour évaluer la formation de masse solide et identifier les processus microbiens potentiels.

Les données combinées montrent que les pépites de Pt-Pd se sont formées il y a environ 180 millions d’années, très probablement en remplaçant les minéraux filoniens précurseurs dans le quartzite hôte à 70 °C et à environ 800 m sous la surface. Des niveaux élevés de Se et d’autres éléments vitaux (iode, Carbone organique, azote), avec un Se très négatif Composition isotopique, qui est le niveau le plus bas mesuré à ce jour dans les échantillons naturels (δ82/76Se = -17,4 à -15,4 = ‰), correspond à l’origine microbienne. Les processus abiotiques ne peuvent pas encore être complètement exclus, mais l’étude indique que les pépites de Pt-Pd enregistrent de manière plausible une activité microbienne dépendante du Se dans la biosphère continentale profonde.

Stefan König et Benjamin Ekman, qui ont effectué l’analyse des isotopes X, notent que la difficulté d’échantillonner la biosphère continentale profonde peut être contournée en appliquant de nouveaux agents isotopiques aux minéraux d’altération tels que les pépites. Cette nouvelle approche peut fournir une mine d’informations nécessaires pour faire progresser notre compréhension de la profondeur continentale biosphère.