Une source d'oxygène noir découverte au fond de l'océan : elle pourrait expliquer l'origine de la vie

ROV KIEL 6000, GEOMAR/Wikimedia Commons - CC BY 4.0

Sans l'oxygène, la vie sur Terre n'existerait pas, du moins depuis deux milliards et demi d'années. Aujourd'hui, nous savons que les premiers organismes à produire de l'oxygène étaient les cyanobactéries et que, avec le temps, les plantes se sont spécialisées dans sa production par photosynthèse. Pour produire de l'oxygène, il faut de la lumière solaire, ce qui signifie qu'il n'y a pas d'algues capables de le produire dans les profondeurs marines, n'est-ce pas ? Eh bien, oui et non : il est vrai qu'il n'y a pas de plantes dans les abysses océaniques, mais en même temps, les chercheurs ont découvert une production d'oxygène noir à partir de minéraux particuliers au fond de l'océan. Examinons comment ce processus se déroule et ce qu'il signifie pour l'origine de la vie sur Terre.

Des minéraux producteurs d'oxygène découverts à 5 000 mètres de profondeur

La vie anaérobie, c'est-à-dire sans oxygène, n'est certes pas inconnue : par exemple, on la trouve à certaines profondeurs marines comme la cité perdue au fond de l'océan. Il est plus surprenant de trouver des mécanismes de production d'oxygène qui ne sont pas liés aux plantes dans les fonds océaniques. Cependant, une équipe internationale de chercheurs a découvert que certains minéraux métalliques au fond de l'océan sont capables de scinder l'eau de mer en hydrogène et en oxygène. Voici les mots d'Andrew Sweetman de la Scottish Association for Marine Science :

"Il fallait de l'oxygène pour que la vie aérobie puisse commencer sur la planète, et nous avons toujours pensé que cette fourniture avait débuté avec les organismes photosynthétiques. Mais maintenant, nous savons qu'il y a une production d'oxygène dans les profondeurs marines, où il n'y a pas de lumière."

En somme, il s'agirait d'un "oxygène noir" parce qu'il est produit non pas grâce à la photosynthèse chlorophyllienne et à la lumière solaire, mais par d'autres processus chimiques qui se déroulent là où le soleil ne brille pas.

Les "géobactéries" nichées au fond des océans

Goodfon

Comme l'indique l'équipe de scientifiques dans l'étude publiée dans la revue Geoscience, l'oxygène est produit par des nodules polymétalliques particuliers qui se forment au fond de l'océan. Ces formations contiennent des métaux comme le nickel, le cuivre, le cobalt, le lithium et le manganèse, c'est-à-dire des matériaux couramment utilisés dans la fabrication de batteries électriques. Sweetman et ses collègues parlent justement de "géobatteries", ayant découvert la production d'oxygène dans la zone Clarion-Clipperton, au milieu de l'océan Pacifique.

Les chercheurs ont découvert comment la combinaison de rouille et d'eau salée peut générer de l'énergie électrique. Et il ne faut que 1,5 volt pour diviser l'eau de mer en hydrogène et en oxygène, comme démontré dans une expérience : c'est-à-dire la tension d'une pile classique. Les nodules métalliques au fond de l'océan fonctionnent précisément comme des batteries, ou plutôt des "géobatteries", pour la production d'oxygène.

Origine de la vie aérobie et exploitation minière : les perspectives de découverte

La découverte faite par les chercheurs ouvre deux voies différentes. La première concerne le passé, il y a plus de deux milliards et demi d'années, à l'origine de la vie aérobie. Si les roches peuvent effectivement produire de l'oxygène, qui nous dit qu'elles ne sont pas aussi responsables de l'origine de la vie sur Terre telle que nous la connaissons aujourd'hui ?

Parallèlement, la seconde voie concerne l'avenir et l'exploitation minière. Les nodules polymétalliques qui produisent de l'oxygène noir pourraient contribuer à la fabrication de batteries pour des décennies à l'échelle mondiale, mais est-ce vraiment une bonne idée ? D'une part, l'étude a été partiellement financée par la compagnie The Metals Company, qui envisage d'extraire les nodules. D'autre part, l'exploitation minière en haute mer a causé divers problèmes aux écosystèmes océaniques, dont celui qui produit l'oxygène que nous respirons depuis très longtemps...