Une découverte chinoise révèle une source d’énergie souterraine capable de soutenir la vie sans soleil, ouvrant de nouvelles pistes pour 2025

La vie, telle que nous la concevons depuis des siècles, repose sur un pilier fondamental : l’énergie solaire. Photosynthèse, chaînes alimentaires, cycles biogéochimiques — tout semble dépendre de la lumière du Soleil. Pourtant, une découverte scientifique récente menée en Chine ébranle cette certitude. Des chercheurs ont mis au jour un mécanisme géochimique capable de générer de l’énergie dans l’obscurité la plus totale, ouvrant la voie à une vie indépendante de la lumière. Cette révélation, bien qu’encore à ses débuts, pourrait redéfinir non seulement notre compréhension de la biosphère terrestre, mais aussi nos espoirs de trouver des formes de vie ailleurs dans l’univers.

Comment la vie peut-elle exister sans lumière solaire ?

Depuis la découverte des écosystèmes hydrothermaux au fond des océans dans les années 1970, les scientifiques savent que la vie peut prospérer loin de la lumière. Mais même dans ces environnements extrêmes, la source d’énergie initiale reste indirectement liée au Soleil, via la décomposition de matière organique tombée des couches supérieures. Ce nouveau modèle, en revanche, propose une autonomie totale : des réactions chimiques activées par la tectonique des plaques pourraient fournir à elles seules les ingrédients nécessaires à la vie.

L’équipe de l’Institut de géochimie de Guangzhou, menée par la chercheuse Li Wen, a reproduit en laboratoire les conditions de fracturation des roches souterraines. En soumettant des échantillons de basalte et de granit à des pressions extrêmes, ils ont observé la libération de radicaux libres — des molécules instables et hautement réactives. Lorsqu’elles entrent en contact avec l’eau, ces particules déclenchent une cascade de réactions : production d’hydrogène gazeux, formation de peroxyde d’hydrogène, et activation de cycles redox impliquant le fer. Ce cocktail chimique, riche en énergie, pourrait servir de carburant à des micro-organismes vivant à des kilomètres sous la surface.

« Ce qui nous a le plus surpris, c’est l’ampleur de la production d’hydrogène », confie Li Wen lors d’un entretien dans son laboratoire. « Dans certaines simulations, nous avons enregistré des quantités jusqu’à 100 000 fois supérieures à celles générées par la radiolyse de l’eau ou d’autres processus géochimiques connus. Cela signifie que les failles tectoniques pourraient être des usines naturelles à énergie microbienne. »

Quel rôle jouent les failles géologiques dans ce phénomène ?

Les lignes de faille, ces fractures dans la croûte terrestre où les plaques tectoniques se déplacent, sont des zones d’intense activité mécanique. Lorsque les roches se brisent, des liaisons chimiques sont rompues, libérant de l’énergie sous forme de radicaux. Ce processus, appelé « triboluminescence » ou plus précisément « mécanochimie », n’était pas considéré comme significatif pour la biologie. Mais cette étude montre qu’il pourrait être un moteur essentiel de la vie profonde.

Théo Mercier, géologue et collaborateur du projet, explique : « Imaginez des milliards de micro-fractures se produisant en continu sous nos pieds. Chaque brisure libère une petite quantité d’énergie, mais cumulée sur des échelles géologiques, cela devient colossal. Et si des microbes ont évolué pour capter cette énergie, alors nous avons affaire à un écosystème totalement autonome. »

Quelles sont les implications pour la vie sur Terre ?

La biosphère terrestre est traditionnellement divisée en deux grands domaines : la surface, dominée par la photosynthèse, et les profondeurs, où la vie repose sur la chimiosynthèse. Mais cette découverte suggère l’existence d’un troisième pilier : une biosphère souterraine alimentée par la mécanique des roches.

Les implications sont profondes. Des milliards de tonnes de biomasse microbienne pourraient exister sous nos continents, dans des aquifères profonds, le long des zones de subduction ou près des dorsales océaniques. Ces organismes, invisibles et silencieux, pourraient jouer un rôle crucial dans les cycles du carbone, de l’azote ou du soufre — des processus que nous pensions bien comprendre.

Existe-t-il déjà des preuves de cette vie cachée ?

Des indices existent depuis des années. En 2018, une équipe internationale a découvert des microbes vivant à plus de 4 kilomètres sous la surface en Afrique du Sud. Ces organismes, baptisés « les résistants du fond », survivent dans des fractures minuscules, nourris par l’hydrogène produit par la corrosion des minéraux. Mais leur source d’oxydant restait mystérieuse. La nouvelle étude de Guangzhou pourrait enfin fournir une explication.

Élise Rombaut, microbiologiste spécialisée dans les extrêmophiles, commente : « Nous savions que l’hydrogène était présent, mais sans oxydant, les microbes ne peuvent pas produire d’énergie. Le peroxyde d’hydrogène, même en faibles quantités, agit comme un “combustible” dans leur moteur métabolique. C’est comme trouver la pièce manquante d’un puzzle vieux de vingt ans. »

Et si la vie pouvait exister ailleurs grâce à ce mécanisme ?

La découverte chinoise ne se limite pas à la Terre. Elle bouleverse les fondements de l’astrobiologie. Jusqu’ici, la recherche de vie extraterrestre se concentrait sur des environnements où l’eau liquide et une source d’énergie étaient présents — souvent liée à une étoile. Mais si la tectonique peut produire de l’énergie chimique, alors des mondes sans lumière pourraient abriter la vie.

Quels corps célestes pourraient abriter ce type de vie ?

Mars, par exemple, bien que désertique aujourd’hui, a connu une activité tectonique et hydrothermale dans son passé. Des failles comme Valles Marineris pourraient avoir été des foyers d’énergie chimique durable. « Si des microbes ont émergé il y a des milliards d’années, certains pourraient encore survivre sous la surface, nourris par ces réactions », estime Samuel Ngala, astrobiologiste au CNES.

Europa, la lune de Jupiter, est un autre candidat idéal. Son océan souterrain, piégé sous une croûte de glace épaisse, est soumis à des forces de marée qui fracturent constamment la glace et le fond marin. « L’énergie mécanique est là, l’eau est là, et si des silicates sont présents, alors le scénario chinois pourrait s’appliquer », ajoute-t-il. « Ce n’est plus de la science-fiction, c’est une hypothèse testable. »

Encelade, lune de Saturne, émet des geysers contenant de l’hydrogène. Jusqu’ici, on pensait que cet hydrogène venait de réactions hydrothermales. Mais la nouvelle étude suggère qu’il pourrait aussi provenir de fracturations mécaniques — un processus potentiellement plus répandu que la chaleur interne.

Quelles conséquences pour la recherche scientifique ?

Cette découverte appelle à une refonte des modèles d’habitabilité. Les missions spatiales futures devront intégrer la possibilité de vie sans lumière, en ciblant non seulement les zones chaudes, mais aussi les zones de stress mécanique : failles, zones de subduction, ou régions soumises à des marées intenses.

Comment adapter nos outils d’exploration ?

Les instruments actuels sont conçus pour détecter des traces de vie basées sur la chimie organique ou des signatures de photosynthèse. Mais une vie fondée sur la mécanochimie pourrait laisser des traces très différentes : concentrations anormales de peroxyde d’hydrogène, isotopes du fer altérés, ou hydrogène libre en profondeur.

« Il faut repenser nos capteurs », affirme Li Wen. « Nous devons être capables de mesurer des radicaux libres, des espèces réactives, ou des gradients redox dans des environnements extrêmes. Ce n’est pas facile, mais c’est indispensable. »

Des projets comme Mars Sample Return ou la mission Europa Clipper pourraient intégrer ces nouvelles priorités. Des sondes capables de forer ou de détecter des signatures géochimiques fines deviennent cruciales.

Qu’est-ce que cela change pour notre vision de la vie ?

La vie, longtemps définie par sa dépendance à l’énergie solaire, pourrait être bien plus universelle que prévu. Ce n’est plus une simple adaptation à des environnements hostiles, mais une possibilité intrinsèque à la matière elle-même — une vie qui émerge de la friction des roches, de la rupture des liaisons, de la transformation du fer.

« Cette découverte nous oblige à repenser l’origine même de la vie », note Élise Rombaut. « Peut-être que la première vie sur Terre n’a pas émergé près des sources hydrothermales, mais dans des fractures minérales soumises à des contraintes mécaniques. Le “feu” de la vie ne vient pas seulement de la chaleur, mais aussi du mouvement. »

Quels défis restent à surmonter ?

Les résultats actuels proviennent de simulations en laboratoire. La prochaine étape est de les valider dans des environnements naturels. Des expéditions sont déjà planifiées dans des mines profondes au Canada, en Finlande, et dans la région de Sichuan en Chine, pour mesurer la production de radicaux et de peroxyde dans des failles actives.

« Le laboratoire est un monde idéal », tempère Théo Mercier. « En nature, les conditions sont chaotiques. L’eau circule, les minéraux varient, les microbes consomment les produits. Nous devons vérifier si ces réactions sont durables dans le temps et à grande échelle. »

A retenir

Quelle est la source d’énergie découverte pour la vie sans soleil ?

La fracturation des roches le long des failles tectoniques libère des radicaux libres, qui réagissent avec l’eau pour produire de l’hydrogène et du peroxyde d’hydrogène. Ce couple énergétique peut alimenter des micro-organismes sans aucune intervention de la lumière solaire.

Cette découverte remet-elle en cause le rôle du Soleil dans la vie ?

Elle ne le remet pas en cause, mais elle l’élargit. Le Soleil reste essentiel pour la vie en surface, mais cette étude montre qu’il n’est pas indispensable partout. La vie pourrait exister indépendamment de lui dans des environnements souterrains ou extraterrestres.

Peut-on appliquer cette découverte à la recherche de vie extraterrestre ?

Oui. Des corps comme Mars, Europa ou Encelade, qui possèdent des failles ou des contraintes mécaniques, pourraient abriter des écosystèmes basés sur ce principe. Les futures missions devront inclure des instruments capables de détecter ces signatures géochimiques.

Quelles sont les limites actuelles de cette découverte ?

Les expériences sont encore en phase de laboratoire. Il faut confirmer que ces réactions se produisent effectivement dans la nature, à une échelle suffisante pour soutenir des populations microbiennes durables.

Quel impact pour la biologie et la géologie ?

Cette découverte appelle à une collaboration renforcée entre disciplines. Elle ouvre de nouvelles voies en biogéochimie, en microbiologie profonde, et en modélisation des écosystèmes extrêmes. Elle pourrait aussi inspirer des technologies de production d’énergie basées sur des mécanismes naturels.