Entre 720 et 635 millions d'années, la Terre a traversé des épisodes climatiques extrêmes connus sous le nom de « Terre Boule de Neige ». À deux reprises, durant cette période, appelée Cryogénien, la Planète se serait retrouvée quasiment entièrement recouverte de glace, à la suite d'un effondrementeffondrement global des températures. Les estimations suggèrent une température moyenne au sol pouvant alors descendre jusqu'à -50 °C !

Vue de l'espace, la Terre devait ressembler alors à une gigantesque bille blanche, continents et océans étant ensevelis sous une épaisse calotte de glace, parfois haute de plusieurs kilomètres, et ce, pendant des millions d'années. La glaciationglaciation sturtienne, la plus ancienne et la plus longue, aurait ainsi duré près de 57 millions d'années.

Si les preuves géologiques de ces glaciations sont aujourd'hui bien établies, une grande énigme demeure : comment la vie, déjà présente dans les océans, a-t-elle pu survivre à de telles conditions extrêmes, alors que l'eau liquideliquide semblait presque absente ? Des traces fossiles attestent de la présence d’organismes unicellulaires bien avant le Cryogénien. Et l'on sait que la sortie de cette période glaciale fut suivie par une véritable explosion du vivant, avec l'apparition des premiers organismes multicellulaires.

Mais les fossiles datant du Cryogénien sont extrêmement rares. Alors où la vie a-t-elle trouvé refuge pour traverser cette époque ? Plusieurs hypothèses coexistent : une zone d'eau libre autour de l'équateur, des sources hydrothermales profondes, ou encore des poches d'eau liquide en surface, formées dans la glace.

Des mini-oasis à la surface de la calotte Antarctique

C'est cette dernière idée qu'explore une nouvelle étude publiée dans Nature Communications. Les chercheurs se sont intéressés à de petites piscines d'eau douce actuellement observées à la surface de la calotte glaciairecalotte glaciaire antarctiqueantarctique, dans la région de McMurdo Ice Shelf. Là, l'eau de mer gèle jusqu'au fond, piégeant sédimentssédiments sombres et organismes marins. L'érosion de la glace en surface, sous l'effet du ventvent, permet à ces matériaux de remonter peu à peu vers la surface, où ils vont former des zones sombres qui absorbent la chaleurchaleur solaire. Résultat : des réservoirs d'eau liquide se créent localement, même dans un environnement glacial.

En étudiant ces mini-oasis, les chercheurs ont découvert au fond un tapis microbien de quelques centimètres d'épaisseur, composé principalement de cyanobactériescyanobactéries, des organismes unicellulaires photosynthétiques, anciens et très résistants. Plus étonnant encore, chaque piscine abritait un écosystèmeécosystème distinct, incluant notamment divers types d'eucaryoteseucaryotes, des organismes unicellulaires plus complexes qui sont à l'origine des plantes et des animaux. Ces organismes si importants dans l'histoire de la vie terrestre seraient apparus il y a environ deux milliards d'années.

Un analogue étonnant à l'environnement du Cryogénien

Ces résultats suggèrent donc que des poches d'eau en surface ont pu, pendant les glaciations cryogéniennes, abriter des formes de vie, de type eucaryote. Cet environnement antarctique extrême fournirait ainsi un analogue précieux pour comprendre comment la vie a résisté durant les périodes où la Terre était presque entièrement gelée.