À plus de 4 000 mètres sous la surface du Pacifique, là où la lumière du soleil n’a jamais réussie à percer, quelque chose d’étrange se produit. L’eau y libère de l’oxygène. Pas beaucoup, mais suffisamment pour intriguer. Suffisamment pour forcer les scientifiques à regarder leurs certitudes autrement. On appelle ça, faute de mieux, « l’oxygène noir ».
Si de l’oxygène peut apparaître sans lumière, certains environnements autrefois jugés trop hostiles pourraient en réalité offrir des conditions favorables à la vie. Et cela concerne directement la recherche de vie extraterrestre. Dans le système solaire, plusieurs mondes abriteraient des océans cachés sous une épaisse couche de glace. Europe, lune de Jupiter, et Encelade, satellite de Saturne, sont parmi les candidats les plus étudiés. Dans ces océans plongés dans l’obscurité totale, la photosynthèse est impossible.
L’endroit s’étend entre Hawaï et le Mexique. Une plaine abyssale gigantesque : la zone de Clarion-Clipperton. Des millions de kilomètres carrés de sédiments froids, presque silencieux. Le genre de paysage que l’on imagine stérile, figé, oublié. Et pourtant le fond y est parsemé de nodules polymétalliques, des pierres rondes, sombres, formées au rythme lent de la chimie marine pendant des millions d’années. Elles concentrent du nickel, du cobalt, du manganèse. Des métaux dont raffole notre époque électrique. Certains industriels les voient déjà comme des batteries naturelles prêtes à être récoltées.
UNE PISTE QUI INTÉRESSE AUSSI L’ASTROBIOLOGIE
Mais si des réactions chimiques similaires à celles observées dans la zone de Clarion-Clipperton s’y produisent, de l’oxygène pourrait s’y former malgré l’absence de soleil. Cela ouvrirait la porte à des formes de métabolisme que l’on n’imaginait pas encore possibles dans ces environnements extraterrestres.
En 2013, Andrew Sweetman, chercheur écossais spécialiste des grands fonds, remarque un détail étrange. Les capteurs d’oxygène remontent des valeurs qui ne collent pas avec ce qu’on sait de ces profondeurs. Trop élevées. Dans un milieu plongé dans l’obscurité totale, l’oxygène devrait plutôt disparaître qu’apparaître. Première réaction : un problème d’instrument. Les années passent, les mesures reviennent. Encore. Et encore.
DES ROCHES QUI AGIRAIENT COMME DES MICRO-BATTERIES
Alors les chercheurs creusent l’idée que les nodules eux-mêmes pourraient produire cet oxygène. Pas par la vie. Par la chimie. Leur surface, chargée électriquement, agirait comme une sorte de micro-pile naturelle capable de déclencher une réaction comparable à l’électrolyse : l’eau se sépare, libérant hydrogène et oxygène.
Même stérilisés en laboratoire, débarrassés de toute trace de microbes, les nodules continuent d’en produire. La lumière n’a donc rien à voir là-dedans.
Pendant longtemps, on pensait que l’oxygène terrestre venait presque exclusivement de la photosynthèse. Des organismes utilisant l’énergie du soleil pour transformer l’eau et le CO₂. Une histoire très lumineuse, en somme. Or voilà qu’au fond des océans, dans un noir absolu, la géochimie semble capable de fabriquer le même gaz vital. Ce détail change beaucoup de choses.
Si l’oxygène peut apparaître sans soleil, certaines étapes de l’histoire de la vie sur Terre deviennent soudain moins dépendantes de la surface. Les abysses pourraient avoir joué un rôle plus actif qu’on ne l’imaginait dans les premiers écosystèmes.
DES OCÉANS CACHÉS DANS LE SYSTÈME SOLAIRE
Europe autour de Jupiter. Encelade autour de Saturne. Des lunes recouvertes de glace, sous laquelle s’étendent d’immenses océans. Aucun rayon solaire n’y pénètre, mais l’eau y rencontre des roches, des minéraux, des gradients chimiques. Si des matériaux comparables aux nodules existent là-bas, alors produire de l’oxygène dans ces océans sombres n’a plus rien d’absurde.
Sweetman résume l’idée d’une phrase simple : si cela se produit ici, pourquoi pas ailleurs ?
Pendant ce temps, la zone de Clarion-Clipperton attire un autre type d’attention. Les compagnies minières. Les nodules qui intriguent les scientifiques représentent aussi une réserve métallique colossale. De quoi alimenter la fabrication mondiale de batteries pendant des décennies.
Mais plus on explore les abysses, plus ils cessent de ressembler à un désert. Des communautés biologiques entières dépendent de ces environnements fragiles. Et maintenant, il semble même que certaines pierres participent à des processus chimiques fondamentaux encore mal compris.
Vingt-cinq pays réclament aujourd’hui une pause, un moratoire sur l’exploitation minière des grands fonds. Le temps de comprendre ce qui se joue là-bas. L’Autorité internationale des fonds marins tente d’élaborer des règles, pendant que la pression industrielle monte.
Lisa Levin, biologiste marine à l’institution océanographique Scripps, le dit sans détour : chaque descente dans les abysses fait tomber une certitude de plus. Produire de l’oxygène sans lumière ? Personne n’avait vu venir ça.
Ce serait dommage de détruire le phénomène avant même d’avoir compris comment il fonctionne. Pour ne rien manquer de l’actualité de l’espace inscrivez-vous à la newsletter btlv.
François Deymier (rédaction btlv source Nature geoscience – photo home page @btlv via adobe stock)
