deepOASES — La lithosphère océanique en tant que générateur de carbone organique: comment et dans quelle mesure la serpentinisation génère et stabilise des composés organiques abiotiques et soutient le développement de communautés microbiennes profondes?

Peu de processus terrestres ont un tel potentiel à éveiller l'intérêt de tant de disciplines scientifiques comme le fait la serpentinisation des roches mantelliques le long des rides médio-océaniques. Cette région de la croûte océanique représente la frontière entre la géosphère profonde et les enveloppes externes de la Terre que sont l' hydrosphère et l'atmosphère, modulant ainsi tous les transferts de masse entre le manteau terrestre et l'exosphère avec un impact direct sur le climat, la composition des océans et de l'atmosphère, mais également la disponibilité en nutriments sur laquelle repose l'activité biologique et donc l'habitabilité de notre planète. Dans un même temps cet environnement représente un réacteur puissant où les molécules à la base du vivant sont naturellement synthétisées à l'échelle planétaire, soulignant dès lors la nécessité de considérer la lithosphère océanique qui se serpentinise comme un puissant moteur de fixation et de recyclage du carbone, toutefois très mal contraints en termes de sources et de puits mais également en ce qui concerne les mécanismes qui régissent ces réactions et leurs taux . De plus, cela suggère que dans ces environnements, les écosystèmes microbiens pourraient fonctionner uniquement sur des apports d'énergie géochimique, et ceci indépendamment de la photosynthèse et de la production primaire à la surface de la Terre, avec ainsi de grandes implications pour la compréhension globale des environnements souterrains de notre planète et la recherche d'analogues de la Terre primitive, amenant en outre à considérer la lithosphère océanique comme le plus grand habitat sur ??Terre . Le point clé ici est la capacité qu'ont les réactions de serpentinisation qui affectent les premiers kilomètres de la croûte à produire en continu de l'hydrogène moléculaire sur une large gamme de températures laissant supposer que les réactions de réduction du carbone se produisent sur de grandes profondeurs, depuis les niveaux profonds de haute température où les réactions ne peuvent être qu'abiotiques (i.e. processus chimiques purs) et ainsi générer des composés organiques d'intérêt prébiotique , jusqu'à des profondeurs colonisable où cet hydrogène représente une source précieuse d'énergie pour les communautés microbiennes chimiolithoautotrophes qui y vivent. Cette vie profonde qui rentre alors en compétition avec les processus abiotiques a en effet la possibilité de capitaliser sur le flux constant des produits de la réaction de serpentinisation, convertissant ainsi ce carbone en biomasse et permettant alors d'envisager, vu les volumes impliqués la lithosphère océanique comme le plus grand habitat microbien sur ??Terre . Ainsi les flux élémentaires entre la croûte océanique, les océans et le manteau pourraient être impactés par la présence de cette vie intraterrestre encore largement méconnue à l'heure actuelle . Le montant net de la contribution de cette activité biologique, l'ampleur de son impact, ainsi que les interactions entre l'altération de la croûte océanique, la réduction abiotique du carbone et l'activité microbienne n'ont pas encore été évalué par la communauté scientifique et représente une frontière à explorer en Sciences de la Terre et de la Vie. Sur la base de notre capacité à révéler la diversité chimique, minéralogique, génétique et métabolique dans les roches avec une résolution micrométrique, notre objectif est de réaliser, au travers d'une approche interdisciplinaire, une avancée majeure dans la compréhension des cycles profonds du carbone et de l'azote au niveau de la lithosphère océanique et à faire la lumière sur le potentiel de la serpentinisation à générer de manière abiotique des molécules organiques ainsi qu'à soutenir le développement d'une vie microbienne indépendant de la photosynthèse . En intégrant de nombreux outils et disciplines ce projet fournira une image détaillée de la réduction de carbone abiotiques et biologiques en profondeur dans la lithosphère océanique.