Pendant des générations, beaucoup ont rêvé du jour où il serait possible de mettre le pied sur Mars - alias. Planète «jumeau de la Terre». Et au cours des dernières années, plusieurs orbites, atterrisseurs et rovers ont révélé des preuves de l'eau passée sur Mars, sans parler de la possibilité que l'eau existe toujours sous terre. Ces découvertes ont alimenté le désir d'envoyer des missions en équipage sur Mars, sans parler des propositions visant à y établir une colonie.
Cependant, cet enthousiasme peut sembler un peu erroné si l'on considère tous les défis que l'environnement martien présente. En plus d'être très froide et soumise à de nombreux rayonnements, la surface de Mars est aujourd'hui extrêmement sèche. Selon une nouvelle étude menée par des chercheurs du centre de recherche Ames de la NASA, le sol martien est environ 1000 fois plus sec que certaines des régions les plus sèches de la Terre.
L'étude, intitulée «Contraintes sur l'activité métabolique des micro-organismes dans les sols de surface d'Atacama déduite des biomarqueurs réfractaires: implications pour l'habitabilité martienne et détection des biomarqueurs», récemment paru dans la revue Astrobiologie. L'étude était dirigée par des membres du NASA Ames Research Center et comprenait des chercheurs du Georgia Institute of Technology, du Carl Sagan Center du SETI Institute, du Centro de Astrobiologia (INTA-CSIC), du NASA Goddard Space Flight Center et du Massachusetts Institut de Technologie.
Pour les besoins de leur étude, l'équipe de recherche a cherché à déterminer si les micro-organismes pouvaient survivre dans les types de conditions présentes sur Mars. Pour répondre à cette question, l'équipe s'est rendue dans le désert d'Atacama au Chili, une bande de 1000 km (620 mi) de terre sur la côte ouest de l'Amérique du Sud. Avec une pluviométrie moyenne d'à peine 1 à 3 mm (0,04 à 0,12 pouces) par an, le désert d'Atacama est connu comme l'endroit non polaire le plus sec du monde.
Cependant, le désert d'Atacama n'est pas uniformément sec et connaît différents niveaux de précipitations en fonction de la latitude. De l'extrémité sud à l'extrémité nord, les précipitations annuelles passent de quelques millimètres de pluie par an à seulement quelques millimètres de pluie par décennie. Cet environnement offre la possibilité de rechercher la vie à des niveaux de précipitations décroissants, permettant ainsi aux chercheurs d'imposer des contraintes sur la capacité de survie des micro-organismes.
C'est à l'extrémité nord du désert (dans ce qu'on appelle la région d'Antofagasta) que les conditions deviennent plus proches de Mars. Ici, les précipitations annuelles moyennes ne sont que de 1 mm par an, ce qui en fait une destination populaire pour les scientifiques qui cherchent à simuler un environnement martien. En plus de voir si les microbes pouvaient survivre dans ces conditions sèches, l'équipe a également cherché à déterminer s'ils étaient capables de croître et de se reproduire.
Comme l'explique Mary Beth Wilhelm - astrobiologiste au Georgia Institute of Technology, Ames Research Center de la NASA, et auteur principal de la nouvelle étude - dans un récent communiqué de presse de la NASA:
«Sur Terre, nous trouvons partout des preuves de la vie microbienne. Cependant, dans des environnements extrêmes, il est important de savoir si un microbe est dormant et survit à peine, ou vraiment vivant et bien… En apprenant si et comment les microbes restent en vie dans des régions extrêmement sèches de la Terre, nous espérons mieux comprendre si Mars avait une fois la vie microbienne et si elle aurait pu survivre jusqu'à aujourd'hui. »
Après avoir collecté des échantillons de sol à travers le désert d'Atacama et les avoir ramenés à leur laboratoire à Ames, l'équipe de recherche a commencé à effectuer des tests pour voir si leurs échantillons de micro-organismes montraient une quelconque indication de marqueurs de stress. Il s'agit d'une façon clé de montrer que la vie se développe, car les organismes en état de dormance (c'est-à-dire qui survivent) ne montrent aucun signe de marqueurs de stress.
Plus précisément, ils ont recherché des changements dans la structure lipidique des membranes externes des cellules, qui deviennent généralement plus rigides en réponse au stress. Ce qu'ils ont découvert, c'est que dans les parties les moins sèches du désert d'Atacama, ce marqueur de stress était présent; mais étrangement, ces mêmes marqueurs manquaient dans les régions les plus sèches du désert où les microbes seraient plus stressés.
Sur la base de ces résultats et d'autres, l'équipe a conclu qu'il existe une ligne de transition pour les micro-organismes dans des environnements comme le désert d'Atacama. D'un côté de cette ligne, la présence de quantités infimes d'eau est suffisante pour que les organismes puissent encore se développer. De l'autre côté, l'environnement est si sec que les organismes peuvent survivre mais ne se développeront pas et ne se reproduiront pas.
L'équipe a également pu trouver des preuves de microbes morts dans les échantillons de sol d'Atacama depuis au moins 10 000 ans. Ils ont pu le déterminer en examinant les acides aminés des microbes, qui sont les éléments constitutifs des protéines, et en examinant la vitesse à laquelle leur structure a changé. Cette découverte était plutôt surprenante, car il est extrêmement rare que le reste de la vie ancienne se trouve à la surface de la Terre.
Étant donné que Mars est 1000 fois plus sec que même les régions les plus sèches d'Atacama, ces résultats n'étaient pas des nouvelles encourageantes pour ceux qui espéraient que la vie microbienne s'y trouverait encore. Cependant, le fait que les restes de la vie microbienne passée aient été trouvés dans les zones les plus sèches du désert du Chili - qui auraient existé lorsque les conditions étaient plus humides et bien préservées - est une très bonne nouvelle en ce qui concerne la recherche de la vie passée sur Mars .
Essentiellement, si la vie microbienne existait sur Mars à l'époque où c'était un environnement plus chaud et plus humide, des traces de cette vie ancienne pourraient encore exister. Comme Wilhelm l'a expliqué:
«Avant d'aller sur Mars, nous pouvons utiliser l'Atacama comme un laboratoire naturel et, en fonction de nos résultats, ajuster nos attentes pour ce que nous pourrions trouver lorsque nous y arriverons. Connaître la surface de Mars aujourd'hui est peut-être trop sec pour que la vie se développe, mais le fait que des traces de microbes puissent durer des milliers d'années nous aide à concevoir de meilleurs instruments non seulement pour rechercher la vie sur et sous la surface de la planète, mais pour essayer de déverrouiller le secrets de son passé lointain.
À l’avenir, des missions comme celle de la NASA Mars 2020 rover cherchera à se procurer des échantillons de sol martien. Si le «voyage vers Mars» proposé par la NASA a lieu dans les années 2030 comme prévu, ces échantillons pourraient alors être renvoyés sur Terre pour analyse. Avec un peu de chance, ces échantillons de sol révéleront des traces de vie passée et prouveront que Mars était autrefois une planète habitable!
