– eLIFE

1- contexte scientifique et objectifs du projet Les controverses récentes très virulentes liées à l'interprétation de marqueurs morphologiques en terme de microfossiles dans les roches métamorphiques archéennes ont mis en exergue les difficultés à identifier un dépôt biologique indigène hors de son contexte environnemental de formation. Il semble aujourd'hui acquis que la compréhension de l'origine de la vie sur Terre ne peut s'affranchir de la compréhension des conditions environnementales qui régnaient à la surface de la jeune Terre. Le problème majeur pour appréhender la nature des environnements archéens à partir du registre géologique est la difficulté à obtenir des roches fraîches , c'est-à-dire qui n'ont pas subi une altération importante après leur dépôt. D'autre part, face aux problèmes de contamination microbienne plus récente, l'identification de microorganismes potentiellement introduits lors de l'échantillonnage et celle de microorganismes indigènes à la roche est nécessaire pour conclure sur l'authenticité des traces fossiles les plus anciennes. Nous proposons d'aborder cet aspect d'une manière critique pour la première fois dans ce type de projet. Pour ce faire, deux projets de forages internationaux ont été initiés récemment pour récolter des sections continues de roches non altérées provenant de formations géologiques archéennes clés (d'âge compris entre 3.5 et 2.7 milliard d'années). Il s'agit du projet américain Archaean Biosphere Drilling Project (ABDP) réalisé en 2003 et 2004 et financé par le National Astrobiology Institute de la NASA (Ohmoto, Buick) et le projet français Pilbara Drilling Project (PDP) réalisé en août 2004 et financé par l'IPGP et le CNRS (Philippot). Ces deux projets ont été organisés en collaboration avec Geological Survey of Western Australia (GSWA, Hickman and Van Kranendonk). L'objectif de ce projet est de développer une étude intégrée de géochimie et de microbiologie de la collection d'échantillons du forage PDP. Depuis le retour des échantillons fin 2004, l'année 2005 a été consacrée à la description géologique et pétrographique des échantillons (un rapport du GSWA et un papier pour Precambrian Research en cours de finition) ainsi qu'à plusieurs études préliminaires autour de la diversité microbienne et d'analyses élémentaires et spectroscopiques des minéraux et de la matière carbonée (ces premiers résultats sont présentés dans le cadre d'un symposium spécial organisé par Philippot et Van Kranendonk à l'EGU courant avril 2006). L'objectif de ce projet de recherches est d'explorer de nouvelles façons d'aborder la question de l'origine de la vie terrestre en établissant des liens entre circulations hydrothermales, minéralisation, eau de mer archéenne, sédimentation, métamorphisme et le développement des premières niches écologiques, tout en abordant le problème d'une contamination microbienne potentielle plus récente de manière critique. 2- description du projet, méthodologie Le projet est focalisé sur deux périodes charnières de l'histoire géologique de la Terre. La période Archéen Inférieur vers 3,5 milliard d'années (3,5 Ga) représentée par le forage de la Formation de Dresser (Warrawoona Group) caractérisée par un environnement de dépôt hydrothermal de fond marin et/ou évaporitique de lagon en accord avec l'hypothèse d'une vie primitive thermophile ou utilisant la photosynthèse et la période tardi-archéenne vers 2,7 Ga de la Formation de Tumbiana (Fortescue Group), située juste avant l'oxygénation de l'atmosphère terrestre vers 2,4 Ga pendant la diversification probable d'une méthanotrophie oxygénique. Les questions importantes que nous voulons adresser concernent: 1) l'origine et les conditions de la formation des dépôts, 2) la composition et la température des fluides hydrothermaux et de l'eau de mer archéenne et l'origine de la matière carbonée (biotique ou abiotique), 3) le signification des marqueurs stromatolitiques et des microfossiles supposés, 4) l'impact des conso