Cette étude a démontré que ces microorganismes ont pu non seulement survivre mais aussi se développer dans un environnement hostile de lac volcanique alcalin sous influence hydrothermale (températures élevées), caractérisé par des concentrations élevées et toxiques d´Arsenic : des conditions comparables à celles que l’on retrouve sur la planète Mars. Les résultats de cette recherche sont publiés dans le numéro de Juin 2023 de la revue Scientific Report-Nature Publishing Group.

Illustration artistique du milieu de vie des microorganismes extrêmophiles d’âge 571 millions d’années : Lac volcanique alcalin a salinité élevée sous influence hydrothermale (eaux chaudes). Le milieu est également riche en Arsenic. Ce type d’environnement pourrait servir d´analogue pour la recherche des traces de vie sur d’autres planètes (Mars). Copyright: I. Chraiki, E.H. Bouougri,  A. El Albani.

Les microbialites (accumulation bactérienne) du site étudié d’Amane Tazgart constituent un dépôt non marin, rare et bien préservé, riche en carbonates.  Il s´est formé dans un lac volcanique alcalin au cours de la période édiacarienne. Ces microbialites, qui sont des roches construites par l’activité microbienne, constituent un enregistrement unique de l’histoire des communautés microbiennes et de leur adaptation aux conditions extrêmes. En utilisant une combinaison d´outils géochimiques, notre équipe a démontré le rôle joué par de multiples facteurs de stress environnementaux, dans l’organisation spatiotemporelle de ces assemblages continentaux précoces de micro-organismes extrêmophiles. Les données révèlent, pour la première fois, une succession spatio-temporelle de l’organisation des écosystèmes liée à l’évolution de la chimie des eaux d’un lac volcanique. Cette séquence se caractérise à sa base, par une communauté thermophile prospérant dans un environnement alcalin anoxique, présentant une salinité et des concentrations élevée et toxiques d’Arsenic, sous climat froid et aride. Au sommet de la séquence, émerge une communauté de microorganismes vivant dans un écosystème d’eau douce à saumâtre entièrement oxygéné, sous climat chaud et humide.

Parallèlement, des analyses de micro-fluorescence X (μXRF) réalisées au Synchrotron Soleil ont permis de cartographier la distribution spatiale à l’échelle nanoscopique de l’Arsenic à l’intérieur des échantillons de microbialites. Les analyses de spectrométrie d’absorption des rayons X au Synchrotron Soleil (XANES), ont révélé que ces microorganismes polyextrêmophiles nécessitaient des mécanismes de détoxification robustes pour faire face à la toxicité de l’Arsenic et à la carence en phosphate. Ceci s’observe également dans les écosystèmes modernes de lacs alcalins ayant une activité hydrothermale.

Le site étudié constituerait un exemple pour l’étude des implications environnementales sur l’adaptabilité et la résilience des organismes extrêmophiles susceptibles d’exister sur d’autres planètes, telle que Mars. Compte tenu de la particularité et de la qualité de conservation exceptionnelle de ce gisement Édiacarien (571 millions d’années), il est impératif de mettre en œuvre des efforts concertés pour préserver ce site unique. Sa conservation et sa reconnaissance en tant que patrimoine mondial de l’UNESCO permettraient de le préserver pour les générations futures.