Les scientifiques ont peut-être découvert que « l’oxygène noir » est créé sans photosynthèse

Des chercheurs qui parcourent le paysage sans lumière du fond de l’océan Pacifique pensent avoir observé la création d’« oxygène sombre », remettant potentiellement en cause les croyances communément admises sur la manière dont l’oxygène est produit sur Terre.

Jusqu’à présent, on pensait que l’oxygène était créé uniquement par la photosynthèse, un processus qui nécessite la lumière du soleil. Mais cette découverte remet en cause cette théorie et soulève de nouvelles questions sur les origines de la vie elle-même.

« Je pense que nous devons donc nous poser à nouveau des questions telles que : où la vie aérobie aurait-elle pu commencer ? », a déclaré Andrew Sweetman, professeur à l’Association écossaise des sciences marines à Oban, en Écosse, dans un communiqué de presse.

L’équipe de recherche dirigée par Sweetman a publié ses conclusions lundi dans un article de la revue Géosciences de la nature.

Les scientifiques ne savent pas exactement comment l’oxygène est créé à des profondeurs aussi sombres, mais ils pensent qu’il est produit par des minéraux chargés électriquement appelés nodules polymétalliques, dont la taille varie d’une petite particule jusqu’à environ la taille d’une pomme de terre.

Ces nodules — « en fait des batteries dans une roche », a déclaré Sweetman — peuvent utiliser leur charge électrique pour diviser l’eau de mer en hydrogène et en oxygène dans un processus appelé électrolyse de l’eau de mer.

« L’idée reçue est que l’oxygène a été produit pour la première fois il y a environ trois milliards d’années par d’anciens microbes appelés cyanobactéries et qu’une vie complexe s’est développée progressivement par la suite », a déclaré le directeur de l’Association écossaise des sciences marines, Nicholas Owens, dans le communiqué de presse. « La possibilité qu’il existe une source alternative nous oblige à repenser radicalement notre façon de voir les choses. »

Les chercheurs ont effectué des tests sur le fond marin et ont également collecté des échantillons pour les tester en surface, et ils sont arrivés au même résultat : les niveaux d’oxygène ont augmenté à proximité des nodules polymétalliques.

L’eau de mer peut être divisée en hydrogène et en oxygène avec 1,5 volt d’électricité, soit la quantité d’électricité contenue dans une pile AA. Les chercheurs ont découvert que certains nodules possédaient jusqu’à 0,95 volt d’électricité et que plusieurs nodules ensemble produisaient des tensions encore plus élevées.

Cette découverte pourrait avoir un impact sur l’exploitation minière en eaux profondes

Les nodules polymétalliques contiennent des métaux tels que le manganèse, le nickel et le cobalt, qui peuvent être utilisés pour fabriquer des batteries lithium-ion utilisées dans l’électronique grand public, les appareils électroménagers et les véhicules électriques.

Franz Geiger, professeur de chimie à l’Université Northwestern qui a travaillé sur l’étude, a déclaré dans un communiqué de presse séparé qu’il pourrait y avoir suffisamment de nodules polymétalliques dans une zone de l’océan Pacifique appelée la zone Clarion-Clipperton pour répondre aux demandes énergétiques mondiales pendant des décennies.

Mais il a également déclaré que l’exploitation minière devrait être menée de manière à ne pas éliminer l’oxygène nécessaire aux formes de vie dans cette partie de l’océan.

« Nous devons être très prudents si l’exploitation minière en haute mer devient une opportunité qui se poursuit… à un niveau et à une fréquence qui ne sont pas préjudiciables à la vie là-bas », a déclaré Geiger à NPR.

Les entreprises ont mené des missions d’exploration pour l’exploitation minière en eaux profondes dans les années 1970 et 1980, a-t-il déclaré, et des recherches récentes suggèrent que ces missions pourraient avoir eu des répercussions sur la vie marine de la région pendant des décennies.

« Il y a quelques années, une équipe de biologistes marins est retournée dans les zones qui avaient été exploitées il y a 40 ans et n’a trouvé pratiquement aucune vie », a déclaré Geiger. « Et puis quelques centaines de mètres plus loin, à gauche et à droite, là où les nodules étaient intacts, il y avait beaucoup de vie. »