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Lac sous glaciaire de Vostok (Antarctique) : caractérisation biologique, géochimique glaciologique d'un environnement sous-glacaire unique – LAC VOSTOK

Résumé de soumission

Les lacs sous-glaciaires en Antarctique sont des curiosités qui ont aussi sensibilisé un vaste public. Leur exploration soulève des défis technologiques que le SCAR promeut comme programme de recherche pour la décade à venir avec l'année Polaire Internationale pour son - lancement (http://salepo.tamu.edu/saleworkshop2006). La disponibilité d'échantillons gelés provenant du lac sous-glaciaire de Vostok offre l'opportunité de recherches approfondies sur un environnement sous-glaciaire unique. - Le lac sous-glaciaire de Vostok, sous 4 km de glace à l'aplomb de la station Russe, est la plus grande masse d'eau sous-glaciaire en Antarctique (14000 km2) et une profondeur de plus de 1200m. Un carottage de 3658m dans la glace est arrêté à 100m de l'interface avec l'eau, a pénétré de 120m dans un massif de glace collé sous le glacier et formé par gel de l'eau du lac. Ces échantillons de glace « d'accrétion » ouvrent une fenêtre unique sur cet environnement particulier. - Ces lacs sont des environnements extrêmes, isolés depuis des millions d'années la surface de la terre et des micro-organismes, proches de ceux à l'origine du biotope, sont peut être présents. Les études récentes de la glace de Vostok ont montré que le contenu biologique est très pauvre avec quelques taxons identifiés. Parmi eux, la signature ADN d'Hydrogenophylus - thermoluteolus, une bactérie thermophile détectée dans des sources chaudes suggère une contribution hydrothermale. Des fluides hydrothermaux activés par une tectonique locale permettraient la survie de niches localisées dans des failles du socle rocheux qui débouchent dans le lac. Le projet a pour objectif de développer des approches complémentaires visant à tester ce scénario. Il s'agira de quantifier l'importance, l'origine et les propriétés de la biosphère sous-glaciaire, de comprendre interactions physico-chimiques entre l'eau, le glacier, la roche. Les volets biologiques, géochimiques et physico-chimiques qui sous-tendent se déclinent en six thématiques présentées sous forme de questionnement. - - 1-Existe t il des traces de vie dans le lac Vostok? Confirmons-nous la présence d'H. thermoluteolus, détectons-nous des gènes codant la rubisco, ou l'hydrogénase (propres à certains microorganismes utilisant le CO2 ou H2 comme source d'énergie) permettant la vie dans des conditions extrêmes ? Quelle est la diversité des microbes, détecte t-on des virus ? - Quelles sont les chances pour que des microbes venant du glacier ensemencent les lacs sous-glaciaires? - - 2-Détecte-t-on une activité hydrothermale ? Est ce que, la composition isotopique de l'eau du lac (2H, 18O) est enrichie par rapport au glacier qui fond? Y a-t-il enrichissement en hélium mantellique (3He) en métaux lourds, des formes réduites de soufre, et couples redox mis à profit les micro-organismes? - - 3-Y a t il des évidences d'activité sismo-tectonique passées? La glace est elle enrichie en hélium radiogénique, en hydrogène (venant de réaction eau-roche à haute température) en inclusions de sels soluble (indices de phénomènes rapides d'intégration) ? Quel est le bilan des traceurs géochimiques du lac? - - 4- Quels sont les processus qui président à la formation de la glace d'accrétion ? Quelle est la vitesse d'accrétion, la qualité du réseau cristallin (défauts) ? Quelle est l'influence du gel de l'eau sur le fractionnement de l'ADN de l'eau, des sels, du carbone organique, des gaz? - 5- Le lac contient-il des gaz biogéniques (N2O, CH4, CO2) ? Quel est le devenir de l'air des bulles de la glace qui fond et alimente le lac, le bilan des gaz ? S'accumulent-ils dans le lac? - - 6-Quelle est la composition chimique du lac ? Quelles sont les concentrations et l'origine du carbone organique dissout, des acides organiques, des minéraux, des sulfates? Les analyses seront menées sur des échantillons de glace du lac Vostok disponibles ainsi que sur de la glace de glaciers (Antarctique, Mt Blanc, Svalbard) comme témoins. Ces analyses couvri

Coordination du projet

Jean Robert PETIT (Organisme de recherche)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES - CENTRE D'ETUDES NUCLEAIRES SACLAY

Aide de l'ANR 570 000 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

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