Les scientifiques enquêtent sur le recul le des plaques de glace en Arctique pour étudier la libération de méthane.

Le méthane est un gaz incolore, inodore et  inflammable. Sur Terre, un peu de méthane est produit abiotique non pas par la vie, mais par des réactions entre l’eau et la roche, ainsi que par la dégradation des hydrocarbures par des processus géologiques.

D’autre part, un peu de méthane provient directement ou indirectement à partir de microbes méthanogènes, en tant que sous-produit de la fermentation de l’acétate de  (un dérivé du vinaigre) en méthane et en dioxyde de carbone.

« Il est de plus en plus clair que sur la Terre, il y desmicrobes méthanogènes dans l’Arctique, l’Antarctique et mer froide,» a déclaré Jeffrey White , un bio-géochimiste de l’environnement à l’Université d’Indiana . «Fermentation acétate est la comptabilité principale  pour  95 pour cent de la production de méthane dans ces environnements froids.  » [ extrêmophiles: plus bizarre de la vie du monde ]

Calottes glaciaires similaires existent ailleurs dans le système solaire, tels que les glaciers enterrés avec de la glace d’eau dans la région du bassin Hellas sur Mars. Le plan est de voir quelles méthodes peut mieux déterminer si les sources sont de méthane par exemple si elles sont d’ordre biologique ou non.

Etudier les microbes de  l’Arctique 

Microbes méthanogènes sont appuyer sur une communauté de micro-organismes qui fournissent de l’acétate et d’autres des molécules simples qu’ils consomment. Si ces communautés ont évolué dans les coins froids de la Terre, «il semble raisonnable de chercher des preuves de processus biologiques similaires sur d’autres corps glacés de notre système solaire « ,  dit White.

Ces objets comprennent Encelade et Europa – lunes de Saturne et de Jupiter, respectivement – qui sont tous deux pensé à héberger des océans d’eau liquide sous leurs coquilles glacées.

Pour analyser ces microbes et leurs émissions de méthane, White et ses collègues ont récemment étaient au Groenland dans le cadre d’un ASTEP ( La science et la technologie pour astrobiologie Explorer Planètes ) avec 2,6 millions $ de la NASA en subvention.

Les chercheurs ont étudié le bord ouest de la calotte glaciaire du Groenland , « une des marges les plus facilement accessibles d’une couverture de glace sur Terre», la logistique relativement gérables et le climat au Groenland par rapport à l’Antarctique en ce domaine un excellent choix. » rapporte White

Une analyse minutieuse des isotopes qui composent le méthane peut faire la lumière sur ses origines.Les isotopes sont des variantes d’éléments. Tous les isotopes d’un élément ont le même nombre de protons dans leur noyau atomique, mais chacun a un nombre différent de neutrons. Par exemple, les atomes de carbone-12 ont chacun six neutrons tandis que les atomes de carbone-13 en ont sept .

Les données disponibles suggèrent que le méthane à partir de réactions microbiennes est sensiblement plus riche en isotopes légers de 20 à 40 parties par mille que le méthane abiotique, explique le chercheur Lisa Pratt, un astrobiologiste et geomicrobiologist à l’Université d’Indiana

Petites molécules ou des ions dissous contenant un isotope léger se déplacer plus rapidement à une température donnée que ceux formés d’un isotope lourd. Par conséquent, ceux contenant un isotope léger interagissent plus souvent avec des enzymes d’une bactérie, et ainsi de se incorporé plus souvent dans ce qu’il fait métaboliquement, tels que le méthane.

En 2011, les chercheurs ont utilisé un laser infrarouge pour trouver du méthane dans des sites multiples à travers une vallée qui s’étend sur des dizaines de miles près de la marge de la calotte glaciaire du Groenland. Les mesures ont été prises à environ 6 pieds (2 mètres) au-dessus de la surface du sol de 1 à 4 heures chaque fois.

Le méthane a été repéré à plusieurs lacs et zones humides. Cependant, les concentrations de méthane observées étaient très proches de ce qui serait détecté à partir des niveaux normaux atmosphériques à des marges glaciaires du Groenland. Leurs prochaines mesures seront prises à des hauteurs juste au-dessus de la surface du sol afin de mieux distinguer les sources locales d’émission.

Découvertes surprenantes

Jusqu’à présent, les chercheurs ont été surpris de voir combien la biologie et la biogéochimie peut varier entre plusieurs petits lacs disposés le long d’une vallée unique près de la marge glaciaire.

« Si la vie était très répandue au cours d’une période au début sur Mars où de petits lacs étaient monnaie courante, nous avons besoin de la méthode d’échantillonnage avec l’espoir que la variation prononcée par des marqueurs biologiques pourraient se produire même sur des distances aussi petites que 100 mètres (330 pieds),  dit Pratt.

L’été prochain, les chercheurs ont l’intention de chercher des signes potentiels du sous-sol gazeux de la vie avec une perceuse innovants, qu’ ils ont mis au point. Le dispositif permet le transfert rapide des échantillons de gaz inaltérés des forages directement dans les instruments d’analyse.

Un instrument similaire pourrait un jour trouver une utilisation dans l’exploration planétaire.

(Source : Astrobiology Magazine)