Le rôle fondamental du carbone dans les mondes souterrains

Au cœur de l'écosystème microbien enfoui dans les profondeurs terrestres, le carbone joue un rôle pivot, liant cycles géochimiques, métaboliques inédits et stabilité climatique mondiale.

Carbone et microbes souterrains : une symbiose puissante

La vie souterraine décrite par Karen Lloyd est avant tout façonnée par la disponibilité et la transformation du carbone. En l'absence de lumière et de flux énergétiques abondants, les microbes doivent puiser leur énergie dans la matière organique enfouie – de minuscules fragments de protéines, débris végétaux issus du monde superficiel, ou même dans la décomposition de résidus issus de leur propre activité. Cette matière organique représente un stock considérable de carbone, bien plus vaste que celui que l'on retrouve dans l'atmosphère ou la biomasse végétale.

Ces microbes, par leurs processus métaboliques, maîtrisent le destin de ce carbone :

- Lorsqu'ils " respirent " des roches (réduction des minéraux), ils facilitent la transformation du carbone organique et inorganique, systématiquement impliquée dans la chimie de la vie profonde.

- En décomposant la matière organique, ils libèrent du dioxyde de carbone (CO₂) ou du méthane (CH₄), participant ainsi aux grands cycles planétaires et influençant le climat.

Stockage, libération et recyclage du carbone : enjeux et paradoxes

Les recherches récentes montrent que la croissance microbienne – autrement dit la capacité des microbes à convertir le carbone en matière vivante – est décisive pour déterminer la quantité de carbone stockée durablement dans les sédiments et les sols. Plus un microbe assimile le carbone pour sa propre croissance, plus ce carbone reste stocké sous terre, dans une forme stable et durable. À l'inverse, lorsque le microbien métabolique privilégie la respiration, une partie importante du carbone est relâchée sous forme de gaz, renforçant l'effet de serre.

Le milieu souterrain étant pauvre en ressources, ces microbes sont contraints à une extrême parcimonie : leur implication dans le cycle du carbone est marquée par des processus ultra-lents, où le stockage domine souvent la libération, entraînant la longévité exceptionnelle de certains individus et la stabilité relative du stock carboné du sous-sol.

La longue vie du carbone souterrain et ses implications planétaires

Il est frappant de noter que l'âge moyen du carbone dans les sols profonds se chiffre en milliers d'années, parfois jusqu'à plusieurs millénaires. Ce vieux carbone est régulièrement recyclé : soit il reste emprisonné dans des structures organiques et minérales, soit il est, au gré de la dynamique microbienne, relâché dans l'atmosphère. Les activités biologiques de ces " intraterrestres " participent ainsi de façon cruciale à la régulation des stocks planétaires de carbone, jouant un rôle de tampon face au changement climatique.

Carbone, évolution et adaptation extrême

Enfin, le métabolisme du carbone, dans des conditions aussi extrêmes, façonne l'évolution des microbes souterrains : ces organismes ont développé des stratégies inédites pour survivre avec un apport minimal, recyclant jusqu'à leurs propres déchets à des fins énergétiques, exploitant la moindre présence de carbone pour se reconstruire et subsister pendant des millénaires.

Ainsi, les travaux de Karen Lloyd et de la communauté scientifique révèlent que, loin d'être marginal, le carbone constitue le fil conducteur de la vie souterraine sur Terre : il en détermine la dynamique, la longévité, la diversité et son potentiel pour stabiliser notre climat. Les microbes incarnent en profondeur la puissance du vivant à transformer, conserver et parfois libérer le carbone, témoignant de la plasticité et de la robustesse de la vie face aux plus rudes conditions de la planète.