Des microbes équipés pour vivre sur Mars

En juillet 2019, Elisse Magnuson a atterri dans une vallée glacée, rocheuse et poussiéreuse. Une odeur d’œufs pourris flottait dans l’air. Au milieu du paysage se dessinait « un genre de grand dôme de sel sorti de nulle part », raconte la doctorante au Dépar­tement des sciences des ressources naturelles de l’Université McGill.

Sur l’île d’Axel Heiberg, au Nunavut, elle a grimpé ce monticule « à l’allure étrange », qui encercle comme un cratère la source de Lost Hammer, dans laquelle elle a prélevé des échantillons. Son but : vérifier si des microbes pour­raient vivre sur Mars ! Car si le décor est digne d’une autre planète, l’eau qui af­­fleure dans cette source l’est tout au­tant : salinité très élevée, température cons­tamment au-dessous de zéro et quasi-absence d’oxygène. Ajoutez à cela des émanations de méthane et vous voilà plus sur la planète rouge que sur Terre.

Il faut un hélicoptère pour parvenir à ce monticule de sel de l’île d’Axel Heiberg, au Nunavut.

Des traces de micro-organismes avaient déjà été décelées dans cette eau singulière. Encore fallait-il s’assurer qu’ils habitaient, vivaient et demeuraient actifs dans cette source hostile et n’avaient pas simplement été déposés là par le vent.

Elisse Magnuson a analysé des échantillons récoltés lors de ce voyage et lors d’un autre au même endroit en 2017 avec une panoplie de techniques pour identifier les microbes en présence et reconstruire leur génome. Elle a extrait et séquencé leur ADN, mais aussi leurs ARN messagers, ce qui lui a permis d’identifier les gènes actifs, ou en train de s’exprimer.

« On a pu déceler de nombreux organismes qui vivent et sont plutôt heureux dans cette source », souligne Lyle Whyte, professeur de l’Université McGill qui a supervisé les travaux.

Et du même coup, savoir de quoi ils se « nourrissent ». Résultat : la plupart se contentent de composés inorganiques simples, comme du monoxyde de car­bone, du dioxyde de carbone, du dihydrogène ou des sulfures. Autant d’ingrédients disponibles sur Mars !

Certaines des bactéries peuvent en plus utiliser l’azote ou le dioxyde de carbone de l’at­mosphère, comme le font les plantes. Quant aux archées, ces micro-organismes génétiquement distincts des bactéries, elles consom­maient du méthane sur place sans besoin d’oxygène. Une information validée grâce à une nouvelle technique permet­tant de séquencer le génome d’une cellule à la fois.

« Ces microbes sont vraiment équipés pour survivre, lance Lyle Whyte. Dans le palmarès des dix métabolismes microbiens qui ont le plus de chance d’exister sur Mars, on en trouve sept dans cette petite source. »

L’intérieur du grand dôme de sel d’où émerge la source de Lost Hammer.

Certains d’entre eux ont déjà été repérés ailleurs sur Terre, mais jamais dans un lieu où toutes ces conditions martiennes sont réunies, signale Elisse Magnuson. « On est parmi les premiers à montrer qu’ils peuvent vivre dans un endroit à la fois si froid, si salé et sans oxygène », ajoute Lyle Whyte. Leurs résultats ont été publiés en avril 2022 dans l’International Society for Microbial Ecology Journal.

Ces microbes sont si intéressants que deux des échantillons prélevés à Lost Hammer ont été retenus pour tester les instruments conçus pour ExoMars, une mission de l’Agence spatiale européenne qui vise à détecter des traces de vie en­fouie jusqu’à deux mètres dans le sous-sol martien. Mais les micro-organismes décrits par l’équipe de l’Université McGill pourraient aussi orienter de futures mis­sions sur la planète rouge et les convaincre d’atterrir à des endroits sem­blables à la source de Lost Hammer.

Ont aussi participé à cette découverte : Miguel A. Fernández-Martínez, Ya-Jou Chen, Catherine Maggiori et des scientifiques de l’Université de Guelph, en Ontario, et de l’École polytechnique fédérale de Lausanne, en Suisse.