Des scientifiques découvrent d'étranges microbes sur une nouvelle île qui a apparu puis disparu

Il y a quelques années, une nouvelle île s'est formée dans l'océan Pacifique, avant d'être détruite. Cette brève apparition a toutefois revêtu une importance fondamentale pour la science : voyons pourquoi.

Une éruption volcanique a formé l'île Hunga Tonga

ESA / Copernicus Sentinel-2 L2A/Wikimedia commons - CC BY-SA 3.0 igo

En 2015, suite à une éruption volcanique, une nouvelle île, Hunga Tonga, s'est formée dans le sud du Pacifique. Cette "apparition" a ouvert la porte à des biologistes, géologues, volcanologues et écologistes pour l'étude des écosystèmes, de leur naissance et de leur développement, offrant une opportunité unique aux experts d'explorer ces aspects en profondeur. C'est comme si une nouvelle micro-planète avait été créée, et, en tant que telle, il n'y avait pas encore de formes de vie à ses débuts. Pouvoir observer le développement des premiers microbes, puis de la flore et de la faune, est une occasion presque irrépétable.

Cependant, l'île n'a pas offert beaucoup de temps aux chercheurs pour être observée : au début de 2022, en effet, une nouvelle éruption volcanique a mis fin à son existence, la détruisant complètement. Au cours de ses sept années de vie, elle a néanmoins fourni quelques informations précieuses qui ont permis aux scientifiques de mener des études intéressantes. Dans l'une d'entre elles, l'équipe de l'Université du Colorado, aux États-Unis, a démontré la présence sur Hunga Tonga, contre toute attente, d'une colonie de microbes capables de métaboliser les gaz atmosphériques et le soufre, à la manière de micro-organismes qui prolifèrent dans des habitats tels que des sources thermales ou hydrothermales, c'est-à-dire des eaux profondes.

De mystérieux microbes découverts sur une île nouvellement formée dans le Pacifique Sud

Tonga Geological Services/Wikimedia commons - CC BY 3.0 DEED

Nick Dragone, écologue microbien de l'Université du Colorado, a déclaré :

« Nous n'avons pas vu ce à quoi nous nous attendions. Nous pensions voir les organismes que l'on trouve lorsqu'un glacier se retire, ou les cyanobactéries, des espèces plus typiques des premiers colonisateurs, mais nous avons plutôt trouvé un groupe unique de bactéries qui métabolisent le soufre et les gaz atmosphériques. »

L'équipe de recherche a examiné trente-deux échantillons prélevés sur des sols différents de l'île, de la zone côtière jusqu'au sommet du cratère, à environ cent vingt mètres d'altitude. En extrayant et en séquençant l'ADN, la présence de bactéries et d'archées a été mise en évidence dans tous les échantillons prélevés sur le cône du volcan.
Bien que la végétation se soit développée assez rapidement sur l'île, presque certainement grâce aux graines contenues dans les excréments des oiseaux, les chercheurs ont porté leur attention sur les zones sans plantes. Les bactéries trouvées dans les sols auraient dû appartenir à l'océan ou aux mêmes excréments d'oiseaux, mais ce n'est pas du tout le cas : selon les scientifiques, leur origine pourrait être retracée aux profondeurs du sol.

Dragone a expliqué :
« L'un des motifs pour lesquels nous pensons voir ces micro-organismes uniques est dû aux propriétés associées aux éruptions volcaniques : beaucoup de soufre et de gaz d'hydrogène sulfuré, qui alimentent probablement les taxons uniques que nous avons trouvés. Les micro-organismes étaient très similaires à ceux trouvés dans les sources hydrothermales, les sources thermales comme Yellowstone et d'autres systèmes volcaniques. Notre meilleure hypothèse est que les micro-organismes provenaient de ce type de sources. »

Éruption volcanique du Hunga Tonga : conséquences pour la stratosphère

NZ Defence Force/Wikimedia commons - CC BY 4.0

« Ces types d'éruptions volcaniques se produisent dans le monde entier, mais elles ne donnent généralement pas naissance à des îles. Nous avons eu une opportunité incroyablement unique. Personne n'avait jamais étudié de manière aussi approfondie les micro-organismes sur ce type de système insulaire à un stade aussi précoce », a déclaré Dragone.
Au cours du dernier siècle et demi, c'est la troisième île à se former pour une courte période et la première située dans les tropiques. Cependant, dans les deux autres cas, les chercheurs se sont davantage concentrés sur la présence de plantes et d'animaux plutôt que sur l'observation des microbes. Heureusement, dans le cas de Hunga Tonga, cela a été possible avant que l'île ne disparaisse avec l'éruption volcanique la plus vaste du XXIe siècle, enregistrant le panache de vapeur le plus élevé de l'histoire.
« Nous sommes bien sûr déçus que l'île ait disparu, mais maintenant nous avons de nombreuses prévisions sur ce qui se passera lors de la formation des îles », a déclaré le chercheur, concluant que lors des prochaines occasions, la collecte de données sera plus importante.

La disparition de Hunga Tonga, survenue précisément le 15 janvier 2022, a déclenché une onde de choc ressentie dans le monde entier, provoquant un tsunami aux Fidji, au Japon, au Chili, en Nouvelle-Zélande, au Pérou et aux États-Unis. Selon une autre étude réalisée par la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) et l'Université du Maryland, elle a également provoqué un changement dans la chimie de la stratosphère neuf mois après l'éruption, entraînant une quantité record de pertes d'ozone, approchant les 7% sur de vastes zones de l'hémisphère sud. À l'origine de ces changements, la quantité incroyable de chaleur aqueuse injectée dans la stratosphère par l'éruption du volcan sous-marin, selon David Wilmouth, scientifique de la SEAS et premier auteur de l'étude. Une partie du matériau a même atteint la mésosphère inférieure, à plus de 48 km au-dessus de la surface de la Terre : une altitude record et sans précédent pour les éruptions volcaniques.

Les prochains événements volcaniques, bien qu'ils puissent donner lieu à de nouvelles formations et à des études connexes, pourraient-ils avoir des conséquences encore plus graves que celles-ci ?