VIE

Les sources hydrothermales alcalines

il y a ~4,2 milliards d’années (cadre débattu)

Hadéen

Les sources hydrothermales alcalines sont des remontées de fluide tiède sur le plancher océanique profond, où l’eau de mer libère de l’hydrogène en réagissant avec la roche, et l’un des milieux proposés pour l’origine de la vie.

Les sources hydrothermales alcalines sont des remontées de fluide tiède sur le plancher océanique profond, et l’un des milieux proposés pour l’origine de la vie. À cet endroit, l’eau de mer pénètre dans des roches riches en fer et en magnésium et les transforme en serpentine, un minéral vert et tendre. Cette réaction, appelée serpentinisation, libère de l’hydrogène. Le fluide qui remonte est tiède et alcalin, soit le contraire d’acide, et l’océan de cette époque était légèrement acide. Là où le fluide sort, il édifie des cheminées parcourues d’un réseau de pores microscopiques. Une différence d’acidité s’établit entre les deux côtés de chaque mince paroi minérale. L’acidité est la concentration en protons, des particules de charge électrique positive. Cette différence est donc un gradient électrochimique. Ce gradient a la même polarité, c’est-à-dire le même sens, que celui que toute cellule vivante emploie encore pour se fournir en énergie, et une intensité comparable.

L’un des sommets de Poséidon, une cheminée de carbonate haute d’une soixantaine de mètres, dans le champ hydrothermal de Lost City. La cheminée blanche du premier plan rejetait un fluide à 55 °C lors de la prise de vue, en 2005.
L’un des sommets de Poséidon, une cheminée de carbonate haute d’une soixantaine de mètres, dans le champ hydrothermal de Lost City. La cheminée blanche du premier plan rejetait un fluide à 55 °C lors de la prise de vue, en 2005.NOAA Photo Library, domaine public

Pourquoi c’est important

Toute cellule vivante doit maintenir entre son intérieur et son extérieur une différence de charge électrique qu’elle peut exploiter. Parmi les milieux proposés pour l’apparition de la vie, les sources hydrothermales alcalines sont celui où la roche réalise elle-même cette opération, sans intervention biologique.

Datation et incertitudeDébattu

La date de cette fiche n’est pas mesurée : elle est reprise de celle de LUCA, le dernier ancêtre commun de tous les êtres vivants. Le plancher océanique de cette époque a été résorbé depuis longtemps dans le manteau, la couche de roche située sous le plancher océanique. Aucune trace des premières sources hydrothermales ne peut donc subsister. Les analyses génétiques placent LUCA il y a environ 4,2 milliards d’années. Si la vie a commencé dans les cheminées de ces sources, leur chimie devait fonctionner à cette date. Cette fiche et celle de LUCA reposent donc sur une seule datation, et non sur deux datations indépendantes. Le rôle de ces sources dans l’origine de la vie est lui-même discuté : l’hypothèse concurrente situe l’origine de la vie dans des mares tièdes en surface.

L’histoire de la Terre en une journée

01:47:5022 h 12 min avant minuit

si les 4,54 milliards d’années de la Terre étaient ramenées à un seul jour

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