Des scientifiques trouvent de nouvelles traces des premiers signes de vie sur Terre en Arabie saoudite !

Les stromatolithes sont, par définition, des structures organo-sédimentaires stratifiées (généralement en CaCO3) qui se développent sur le substrat et en émergent verticalement, produisant des structures d'une grande variété morphologique, volumétrique et biogéographique.

Les stromatolithes sont également en partie responsables de la grande oxygénation, qui a radicalement modifié la composition de notre atmosphère en y introduisant de l'oxygène. Dans un premier temps, cet oxygène a éliminé la concurrence des stromatolithes, ce qui leur a permis d'occuper une place prépondérante dans l'environnement de l'Archéen et du début du Protérozoïque. Cependant, à mesure que de nouvelles formes de vie adaptaient leur métabolisme à une atmosphère oxygénée, les stromatolithes ont commencé à décliner, n'apparaissant dans les archives géologiques qu'après des extinctions massives ou dans des environnements hostiles.

Stromatolites : vivre dans des situations extrêmes

« Les bactéries sont toujours présentes, mais elles n'ont généralement pas l'occasion de produire des stromatolites », explique Volker Vahrenkamp, auteur d'une nouvelle étude parue dans Geology.

De nos jours, les stromatolithes sont relégués à des environnements extrêmes, tels que les milieux marins hypersalins (par exemple, Shark Bay, Australie) et les lacs alcalins. Jusqu'à récemment, le seul analogue moderne connu des environnements marins ouverts, peu profonds et biologiquement diversifiés où la plupart des stromatolithes protérozoïques se sont développés était les îles Exuma aux Bahamas.

Une découverte surprenante

Jusqu'à ce que Vahrenkamp découvre des stromatolithes vivants sur l'île de Sheybarah, sur le plateau nord-est de la mer Rouge, en Arabie saoudite. Vahrenkamp étudiait les structures en forme de tipi (dômes de croûte de sel visibles depuis l'espace) lorsqu'il est tombé sur le modeste domaine des stromatolithes. La découverte était surprenante, mais heureusement, Vahrenkamp est l'une des rares personnes à avoir vu des stromatolites aux Bahamas auparavant.

"Quand je les ai piétinés, j'ai su ce qu'ils étaient", explique Vahrenkamp." Il y a 2 000 kilomètres de côte de plate-forme carbonatée, donc en principe c'est une zone recherchée pour chercher des stromatolithes... mais c'est la même chose aux Bahamas, et pourtant il n'y a qu'une petite zone où on peut les trouver."

L'île de Sheybarah est un environnement intertidal et subtidal peu profond, avec une alternance régulière de conditions humides et sèches, des oscillations extrêmes de température entre 8 °C et >48 °C et des conditions oligotrophiques, un peu comme aux Bahamas. Étant donné que des conditions environnementales similaires sont répandues sur l'ensemble de la plate-forme carbonatée d'Al Wajh, il est possible que d'autres champs de stromatolithes se trouvent à proximité. Vahrenkamp et son équipe ont commencé ce travail exploratoire, mais les stromatolites sont petits, environ 15 cm de diamètre, et donc difficiles à détecter avant de s'en approcher de très près.

Le champ de Sheybarah Island compte plusieurs centaines de stromatolithes. Certains sont des exemples parfaits et bien développés. D'autres sont plus laminaires, avec un faible relief. « Peut-être s'agit-il de jeunes stromatolithes », suppose Vahrenkamp, « mais nous ne savons pas à quoi ressemble un bébé stromatolite. Ils doivent être petits au départ, mais nous ne le savons pas.

À notre connaissance, la découverte des stromatolithes de Sheybarah est la première du genre au Moyen-Orient, offrant une occasion sans précédent d'étudier leur géobiologie dans cette région géographique unique. Les stromatolithes marins modernes ouverts et peu profonds sont peu présents sur la planète, ce qui entraîne un manque d'analogues appropriés pour leurs homologues anciens.

Les âges de la Terre

L'âge de la Terre en tant que planète accrétée est estimé à 4,5 milliards d'années. Les roches ignées les plus anciennes de la planète se trouvent au Groenland et datent de 3800 millions d'années.

Les stromatolithes les plus anciens se trouvent à Warrawoona, en Australie, et datent d'environ 3500 millions d'années (Précambrien - Archéen). La théorie veut que, compte tenu des conditions de l'époque, les premiers habitants de la Terre aient été des organismes unicellulaires, procaryotes et anaérobies. Les stromatolithes font donc partie du plus important registre fossile des débuts de la vie microbiologique. Une étude récente pourrait situer l'apparition de la vie sur Terre au-delà de 3,5 milliards d'années.

La vie sur Mars à partir des stromatolites ?

La découverte de Vahrenkamp nous permet de mieux comprendre la formation et la croissance des stromatolithes. Cela nous fournira des informations sur les débuts de la vie et l'évolution des océans sur Terre et pourrait même nous aider dans la recherche de la vie sur d'autres planètes telles que Mars.

À quoi ressemblerait la vie sur Mars et comment pourrions-nous la reconnaître ? L'étude des stromatolites, qui sont les premières formes de vie sur Terre, avant même que notre planète n'ait une atmosphère oxygénée, est une piste très prometteuse.

Référence de l'article :

Volker Vahrenkamp et al, Discovery of modern living intertidal stromatolites on Sheybarah Island, Red Sea, Saudi Arabia, Geology (2024). DOI: 10.1130/G51793.1