Des chercheurs de l’université du Michigan (États-Unis) viennent de révéler l’existence d’un écosystème souterrain insoupçonné, situé à plus de 500 mètres de profondeur. Selon Futura Sciences, cette découverte pourrait remettre en cause les projets de stockage géologique du carbone, en montrant que certains micro-organismes transforment ce carbone piégé en gaz. Une perspective qui interroge les scientifiques sur la stabilité à long terme de ces méthodes de lutte contre le réchauffement climatique.

Ce qu'il faut retenir

  • 689 espèces de champignons, dont 13 jamais observées auparavant, ont été identifiées à 500 mètres sous terre dans des roches riches en matières organiques.
  • Une seule goutte d’eau prélevée dans ces profondeurs contient autant de cellules fongiques que l’eau de mer (environ 250 cellules), soit 12 000 milliards par piscine olympique.
  • Ces organismes pourraient transformer une partie du carbone stocké en gaz, remettant en cause sa stabilité sur le long terme.
  • L’eau analysée proviendrait de la fonte des calottes glaciaires du Michigan il y a 11 000 ans, transportant avec elle des micro-organismes jusqu’à leur habitat actuel.
  • Les scientifiques ont également identifié des tardigrades et des vers segmentés, confirmant l’existence d’un écosystème complexe et ancien.

Une diversité biologique insoupçonnée à 500 mètres sous nos pieds

Pour la première fois, une équipe de chercheurs de l’université du Michigan a quantifié l’abondance des champignons dans les profondeurs du sous-sol. Selon Futura Sciences, ces scientifiques ont exploité des puits de gaz naturels pour prélever des échantillons d’eau à plus de 500 mètres sous la surface. Leurs analyses ont révélé une biodiversité fongique remarquable : 689 espèces distinctes, dont 13 inédites. Cette découverte contredit l’idée reçue selon laquelle les profondeurs terrestres seraient un milieu inhospitalier pour des organismes complexes comme les champignons.

Les outils génétiques et les microscopes utilisés ont permis de mettre en évidence une densité de cellules fongiques équivalente à celle de l’eau de mer. « Une seule goutte contient environ 250 cellules, ce qui représente 12 000 milliards de cellules dans une piscine olympique », précise l’étude. Les chercheurs ont également isolé et cultivé plus de 200 types de ces champignons, conservés aujourd’hui à l’herbier de l’université. Ces spécimens devraient aider à comprendre comment ces organismes survivent dans des conditions extrêmes et quel rôle ils jouent dans leur écosystème.

Un écosystème vieux de 11 000 ans et son lien avec le cycle du carbone

L’origine de cet écosystème remonte à la fin de la dernière période glaciaire, il y a environ 11 000 ans. Selon Futura Sciences, l’eau analysée proviendrait de la fonte des calottes glaciaires qui recouvraient autrefois le Michigan. En s’infiltrant dans les couches rocheuses poreuses, cette eau aurait transporté avec elle des champignons et des bactéries jusqu’à leur habitat actuel : la formation schisteuse d’Antrim. Ces micro-organismes se seraient alors nourris de la matière organique piégée dans la roche, formant un écosystème autonome.

Les chercheurs ont également étudié les concentrations de dioxyde de carbone (CO₂) et de méthane (CH₄) dans les échantillons. Leurs résultats confirment que le schiste lui-même constitue une source de nourriture pour cet écosystème souterrain. « Nous avons longtemps cru que les traces d’ADN détectées en profondeur correspondaient à des organismes en dormance ou de passage », explique Quin Moon, chercheur à l’université du Michigan. « Notre étude montre que nous sous-estimons probablement leur rôle dans les cycles biogéochimiques mondiaux. »

Une remise en question des projets de stockage géologique du carbone

Cette découverte intervient alors que plusieurs pays, dont les États-Unis, développent des projets de stockage géologique du CO₂ pour lutter contre le réchauffement climatique. Selon Futura Sciences, l’idée est de piéger le carbone dans des formations rocheuses profondes, où il serait considéré comme stable et isolé de l’atmosphère sur de longues périodes. Cependant, la présence de ces champignons et d’autres micro-organismes pourrait compromettre cette stabilité.

« Certains de ces organismes pourraient transformer une partie du carbone stocké en gaz, le réinjectant dans l’atmosphère », soulignent les auteurs de l’étude. Cette hypothèse, si elle se confirme, obligerait les scientifiques à revoir leurs modèles de stockage géologique. « Nous devons intégrer ces écosystèmes souterrains dans nos calculs », insiste Quin Moon. « Leur présence pourrait avoir un impact significatif sur la capacité des roches à retenir le carbone sur le long terme. »

Une faune microscopique complexe et des interactions encore mystérieuses

Au-delà des champignons, les chercheurs ont identifié d’autres organismes vivant dans ces profondeurs : des tardigrades, des vers segmentés, et probablement des bactéries. Selon Futura Sciences, certains de ces micro-organismes pourraient se nourrir d’autres, tandis que d’autres agiraient en parasites. Ces interactions complexes renforcent l’idée d’un écosystème dynamique, bien loin de l’image d’un milieu stérile et inerte.

Les scientifiques ont également découvert que certains de ces organismes utilisaient des stratégies de survie extrêmes, comparables à celles observées dans les milieux les plus hostiles de la planète. « Ces champignons et bactéries ont développé des mécanismes d’adaptation remarquables pour survivre sans lumière ni oxygène », précise l’étude. Leur étude pourrait donc ouvrir de nouvelles pistes de recherche en biologie extrêmophile, avec des applications potentielles en astrobiologie ou en médecine.

Et maintenant ?

Les prochains mois devraient voir les chercheurs approfondir leurs analyses pour mieux comprendre le rôle de ces écosystèmes souterrains dans le cycle global du carbone. Une question centrale reste en suspens : dans quelle mesure ces micro-organismes menacent-ils la stabilité du stockage géologique du CO₂ ? Les résultats de cette étude pourraient influencer les politiques environnementales à l’échelle internationale, notamment aux États-Unis, où plusieurs projets pilotes de stockage sont en cours. D’ici la fin de l’année, l’équipe de l’université du Michigan prévoit de publier des données supplémentaires sur les mécanismes métaboliques de ces organismes, ce qui pourrait apporter des réponses concrètes.

Si ces découvertes confirment les craintes des scientifiques, il faudra repenser les stratégies de stockage du carbone. « Nous devons évaluer le risque réel que représentent ces écosystèmes », explique Quin Moon. « Pour l’instant, tout reste à explorer, mais une chose est sûre : nous ne pouvons plus ignorer l’existence de cette vie souterraine. »

Cette étude, publiée dans The ISME Journal, rappelle que la Terre recèle encore des mystères insoupçonnés. À l’heure où la lutte contre le réchauffement climatique devient urgente, ces découvertes soulignent l’importance de mieux comprendre les mécanismes naturels avant de les perturber. Reste à voir si les projets de stockage géologique du carbone devront s’adapter à cette nouvelle donne biologique.

Selon les chercheurs de l’université du Michigan, ces organismes ont développé des mécanismes métaboliques adaptés aux milieux extrêmes. Ils puisent leur énergie en dégradant la matière organique présente dans les roches, sans avoir besoin de photosynthèse ou d’oxygène. Leur étude montre qu’ils peuvent survivre en dormance pendant des millénaires, puis se réactiver lorsque les conditions le permettent.

Pour l’instant, les risques restent théoriques, mais les chercheurs estiment que certains micro-organismes pourraient dégrader le carbone stocké et le transformer en gaz (CO₂ ou méthane). Si cette hypothèse se confirme, les projets de stockage devront intégrer des barrières biologiques ou chimiques supplémentaires pour éviter ces transformations. Une étude plus approfondie est nécessaire pour quantifier ce risque.