Les bactéries de l’Erebus (Antarctique) // The bacteria of Mt Erebus (Antarctica)

Jusqu’à présent, les études conduites sur l’Erebus (Antarctique) se concentraient principalement sur le lac de lave qui mijote dans les profondeurs du cratère, bien que l’équipe Tazieff avec François Le Guern et de François-Xavier Faivre-Pierret dans les années 1970 ait déjà travaillé sur les gaz qui s’échappent des flancs. du volcan.
De nouvelles études sur les caractéristiques géothermales du volcan pourraient permettre de comprendre la vie sur d’autres planètes. Les scientifiques pensent qu’elles pourraient même changer notre compréhension de la vie su Terre.
Dans une étude précédente, un microbiologiste néo-zélandais et ses collègues de l’Université de Waikato expliquent qu’ils ont creusé jusqu’à 12 centimètres de profondeur dans le sol du volcan et ont découvert une variété remarquable de bactéries vivant juste sous la surface. Ces bactéries sont très proches d’autres organismes de ce type vivant dans des systèmes géothermaux ailleurs dans le monde,. Cela donne à penser que ces êtres microscopiques ont été continuellement dispersés autour de la planète au niveau de l’atmosphère. Si tel est le cas, ils se peut qu’ils proviennent d’un volcan gigantesque qui est entré en éruption dans le passé, ce qui leur a permis de se déplacer à travers le monde et d’atteindre d’autres sites géothermaux. Plus intéressant encore, les chercheurs ont également découvert des bactéries non seulement endémiques à Erebus, mais encore plus anciennes que celles qui y vivent aujourd’hui. Au fur et à mesure que les chercheurs se sont enfoncés dans le sol, ils ont découvert non seulement de nouvelles bactéries, mais aussi des bactéries qui s’adaptent à la géochimie et aux gaz de l’Erebus.
On sait depuis plus d’un siècle qu’il existe des bactéries capables de vivre et de se développer grâce à l’énergie liée à certains éléments chimiques communs aux systèmes géothermaux lorsque leur nourriture habituelle à base de carbone est limitée. Ce qui est nouveau sur l’Erebus, c’est que ces éléments chimiques sont rares mais les bactéries parviennent tout de même à se développer dans un environnement pauvre en carbone.
Dans le cadre d’un nouveau programme de trois ans, une équipe néo-zélandaise dirigée par des chercheurs de l’Université de Canterbury retournera sur l’Erebus pour approfondir ces recherches. Les chercheurs prévoient d’effectuer des forages directement dans le volcan et d’utiliser de nouvelles approches pour étudier les bactéries, avant d’utiliser d’autres méthodes génomiques pour déterminer leur mode de vie et leur survie.
L’équipe espère découvrir de nouveaux mécanismes biologiques de la vie encore jamais observés, mais qui restent possibles. Il existe sur l’Erebus un système en situation d’isolement doté d’une géochimie inédite capable de donner naissance à des mécanismes tout à fait inhabituels qui peuvent héberger de la vie. Cette approche est susceptible d’aider la recherche de vie sur d’autres planètes.
Source: New Zealand Herald.

Je conseille la lecture du livre Erebus, volcan antarctique écrit par Haroun Tazieff et paru aux Editions Actes Sud.

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Up to now, studies of Mt Erebus in Antarctica had mostly been concentrated on the lava lake deep inside the crater although the Tazieff team with François Le Guern and François-Xavier Faivre-Pierret in the 1970s already worked on the gases coming out of the flanks of the volcano.

The new studies that have focused on the geothermal features on the volcano could be a key to understanding life on other planets. Scientists believe they may even have the potential to change how we understand life itself.

In a previous study, a New Zealand microbiologist and his colleagues of Waikato University had dug just 12 centimetres into the soil on the mountain to find a remarkable variety of bacteria living just below the surface. They were very closely related with other such organisms living in geothermal systems elsewhere in the world, a finding that suggested these microscopic beings were being continually dispersed around the planet through the atmosphere. If this was the case, they could have originated from a massive volcano going off sometime in the past and moving them around the world and into other geothermal sites. More interestingly, the researchers also discovered bacteria that are not only appear endemic to Erebus but ancient when compared to those living today. As they went deeper and deeper into the soil, they not only found novel bacteria, but possibly bacteria that are adapting to the novel geochemistry, or gases, at Mt Erebus.

It has been known for over a hundred years that there are bacteria that can live and grow on energy bound up in certain chemicals common to geothermal systems when normal carbon-based food is limited. What is new on Erebus is that these chemicals are not abundant and yet bacteria are found thriving in this carbon limited environment.

In a new three-year programme a New Zealand team led by researchers of the University of Canterbury will return to Erebus to investigate further. The researchers plan to drill directly into the volcano and use some new exciting approaches to grow the bacteria, before using a range of genomic methods to work out how they function and survive.

The team hope to uncover new biological mechanisms for life that have never been seen, yet remained theoretically feasible. At Mt Erebus, there is an isolated system with novel geochemistry that can drive completely unusual mechanisms to support life. This would be appropriate for looking for life on other planets.

Source : New Zealand Herald.

Vue du sommet de l’Erebus (Crédit photo: Wikipedia)

Cristal d’anorthoclase et échantillon du lac de lave de l’Erebus prélevés par l’équipe Tazieff (Collection personnelle)

Les grottes de glace de l’Erebus (Antarctique) // The ice caves of Mt Erebus (Antarctica)

On peut lire ces jours-ci dans la presse australienne plusieurs articles indiquant que des scientifiques de ce pays ont découvert en Antarctique des grottes chauffées par le volcan Erebus. Il se pourrait que ces cavités hébergent des formes de vie et de nombreuses espèces encore jamais rencontrées sur ce continent. Les scientifiques ont constaté que la température pouvait atteindre 25°C dans certaines grottes. Un chercheur a déclaré qu’il faisait si chaud que l’on pouvait rester en T-shirt.
La nouvelle étude, conduite par des chercheurs de l’Université Nationale d’Australie (ANU), a révélé que des animaux et des plantes peuvent vivre dans des grottes chaudes sous les glaciers de l’Antarctique. Les analyses des échantillons provenant de ces grottes ont révélé des traces surprenantes d’ADN provenant d’algues, de mousses et d’invertébrés trouvés ailleurs en Antarctique, mais toutes les séquences n’ont pas pu être entièrement identifiées. Un chercheur de l’Université du Maine a déclaré que ces traces d’ADN ne prouvaient pas de façon définitive que les plantes et les animaux vivaient toujours dans les grottes. Les prochaines étapes consisteront à faire des analyses plus approfondies et à rechercher des organismes vivants. S’ils existent, cela ouvrira sans aucun doute la porte à un nouveau monde passionnant.
Ce n’est pas la première fois que des expéditions explorent les grottes proches de l’Erebus. Déjà dans les années 1990, l’équipe de Haroun Tazieff – avec René-Xavier Faivre-Pierret et François Le Guern – y avait analysé la glace. Des recherches similaires ont révélé que diverses communautés bactériennes et fongiques vivent dans les grottes volcaniques de l’Antarctique. Les résultats de la nouvelle étude suggèrent qu’il pourrait y avoir des plantes et des animaux plus évolués. Comme il y a d’autres volcans en Antarctique, les systèmes de grottes sous-glaciaires pourraient être répandus sur le continent glacé. Nous ne savons pas combien de systèmes de grottes sous-glaciaires existent autour des volcans de l’Antarctique, et encore moins s’ils sont interconnectés. Il est vrai que l’environnement de l’Antarctique est extrêmement hostile et que toute exploration y est compliquée.
Source: Médias australiens et Université nationale australienne.

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One can read these days in the Australian press several articles indicating that Australian scientists have discovered in Antarctica caves warmed by nearby Erebus volcano. They could host life, perhaps indicating there are many species we have not found yet on the continent. Scientists found that it can be up to 25°C in some caves. One researcher said that it is so warm you could wear a T-shirt in them.

The new study, which was led by the Australian National University (ANU), has found that animals and plants may live in warm caves under Antarctica’s glaciers. Forensic analyses of soil samples from these caves have revealed intriguing traces of DNA from algae, mosses and invertebrates found elsewhere in Antarctica, but not all sequences could be fully identified. A researcher from the University of Maine, said these intriguing DNA traces did not conclusively prove plants and animals were still living in the caves. The next steps will be to take a closer look and search for living organisms. If they exist, it may open the door to an exciting new world.

This is not the first time expeditions have explored the caves close to Mount Erebus. Already in the 1990s, Haroun Tazieff and his team had analysed the ice in the caves. Similar research found that diverse bacterial and fungal communities lived in Antarctica’s volcanic caves. The findings from the new study suggest there might be higher plants and animals as well. As there are other volcanoes in Antarctica, subglacial cave systems could be common across the icy continent. We don’t yet know just how many cave systems exist around Antarctica’s volcanoes, or how interconnected these subglacial environments might be. They are really difficult to identify, get to and explore.

Source : Australian news media & Australian National University.

Grotte à proximité de l’Erebus (Crédit photo: NOAA)

L’Erebus, un laboratoire interplanétaire en Antarctique // Mt Erebus, an interplanetary laboratory in Antarctica

drapeau-francaisL’Erebus est le volcan actif le plus au sud de notre planète. Il dresse ses 3794 mètres au-dessus de l’île de Ross en Antarctique. Les températures y sont glaciales la plupart du temps, mais cela n’empêche pas les scientifiques de rendre visite à ce volcan d’exception qui est l’un des rares à posséder un lac de lave. L’Erebus montre aussi une certaine ressemblance avec les mondes de glace qui se trouvent dans l’espace, ceux-là même où la NASA rêve d’envoyer un jour des robots.

Une équipe scientifique du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, basé à Pasadena en Californie, a passé le mois de décembre 2016 à explorer les grottes de glace qui se cachent sur l’Erebus. Pendant plusieurs semaines, les chercheurs ont testé des robots, une foreuse et des outils de cartographie assistée par ordinateur qui pourraient un jour permettre de comprendre les mondes glacés de notre système solaire. Ainsi, les températures d’Europe, l’une de lunes de Jupiter, plongent à des centaines de degrés au-dessous du zéro. La glace y est certainement différente de celle de la Terre; malgré tout, il existe certaines similitudes qui font de l’Erebus un bon terrain d’essai pour les technologies futures.
Les gaz de l’Erebus ont creusé de volumineuses grottes qui sont ornées de forêts de givre et de cathédrales de glace. La chaleur du volcan y maintient une température agréable, autour de zéro degré. Les gaz chauds qui s’échappent à la surface gèlent en formant des tours spectaculaires. A l’intérieur des grottes, le mélange d’air chaud et froid forme des «cheminées» de glace qui atteignent le sol. Ces dernières années, les scientifiques ont découvert une grande variété d’organismes microscopiques à l’intérieur de ces grottes. Ces extrémophiles prouvent que la vie est peut-être possible sur des planètes éloignées qui possèdent des systèmes de grottes identiques.
Au cours de leur mission, les chercheurs ont testé le PUFFER, un robot inspiré de l’origami, qui peut rester à plat pendant son stockage et « gonfler » pour explorer une zone plus vaste. Le PUFFER a déjà été testé dans la région autour du JPL, comme l’Arroyo Seco de Pasadena et dans d’autres environnements désertiques, mais jamais sur la neige.
Un autre outil pourrait être utile pendant les futures explorations : il s’agit d’un capteur de lumière structurée destiné à créer des cartes de grottes en 3D. Toutefois, la glace est un matériau qui pose des problèmes pour le rendu en 3D, en grande partie à cause de son fort pouvoir réfléchissant. La lumière a tendance à rebondir à sa surface et un ordinateur éprouve des difficultés à lire les données et reconstituer un espace.
Une mission sur l’Erebus n’est pas chose facile en raison de l’environnement hostile. Les scientifiques ont été confrontés à trois gros blizzards pendant leur voyage, chacun d’environ une semaine. Cela a entraîné des retards lorsque les hélicoptères d’approvisionnement ne pouvaient pas se déplacer en toute sécurité. S’agissant de l’alimentation en énergie, les éoliennes sur le volcan sont la source d’énergie la plus courante, même si elles sont confrontées aux accumulations de givre sur les pales, avec des vibrations susceptibles de les faire se briser.

Source: SpaceRef .

Voici une belle galerie de photos de l’intérieur de l’Erebus mise en ligne par le National Geographic :

http://photo.nationalgeographic.fr/descente-au-coeur-du-mont-erebus-un-volcan-actif-en-antarctique-2158#dome-d-une-grotte-de-glace-32882

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drapeau-anglaisMt. Erebus is our planet’s southernmost active volcano, reaching 3,794 metres above Ross Island in Antarctica. Temperatures at the surface are well below freezing most of the year, but that doesn’t stop visits from scientists: Erebus is also one of the few volcanoes in the world with an exposed lava lake. It’s also a good stand-in for a frozen alien world, the kind NASA wants to send robots to someday.

A scientific team from NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, California, spent the month of December exploring ice caves beneath the volcano. For several weeks, they tested robots, a drill and computer-aided mapping technology that could one day help understand the icy worlds in our outer solar system. Thus, Europa’s temperatures are hundreds of degrees below freezing; its ice is certain to be different than that of Earth’s; but there are some similarities that make Erebus a good testing ground for future technologies.

Mt Erebus’gases have carved out massive caves, which are filled with forests of hoarfrost and cathedral-like ice ceilings. The heat from Erebus keeps the caves cozy, about 0 degrees Celsius, and drives warm gases out of vents at the surface, where they freeze into towers. Within the caves, the mixing of warm and cold air forms icy « chimneys » that reach toward the ground. In recent years, scientists have discovered a diverse array of microscopic organisms living in their interior. These extremophiles suggest that life might be possible on distant planets with similar cave systems.

During their mission, the researchers tested PUFFER, an origami-inspired robot that can sit flat during storage and « puff up » to explore a wider area. PUFFER has driven extensively around JPL, in Pasadena’s Arroyo Seco and other desert environments, but not on snow.

Another tool that that could be helpful for future explorers is a structured light sensor used for creating 3-D cave maps.

Ice is a hard material to 3-D model, in large part because it’s so reflective. Light has a tendency to bounce off its surface, making it difficult for a computer to read that data and reconstruct a space.

Working on Mt Erebus entails a lot of difficulties, due to the adverse environment. The scientists faced three large blizzards during their trip, each lasting around a week. That led to travel delays when supply helicopters couldn’t make safe passage.Wind turbines on the volcano are the most common form of energy, though they face their own challenges: frost builds up on the blades, causing them to vibrate themselves to bits.

Source : SpaceRef..

Here is a nice gallery of photos showing Mt Erebus’interior, released by the National Geographic :

http://photo.nationalgeographic.fr/descente-au-coeur-du-mont-erebus-un-volcan-actif-en-antarctique-2158#dome-d-une-grotte-de-glace-32882

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Vue aérienne du cratère de l’Erebus (Crédit photo: Wikipedia)

 

Un volcan actif sous la glace de l’Antarctique? // An active volcano beneath the Antarctic ice?

drapeau francaisEn lisant la presse scientifique ces jours-ci, on apprend pour la première fois qu’un volcan actif a été repéré sous la calotte glaciaire de l’Antarctique Ouest. La chaleur émise par ce volcan pourrait accélérer la disparition de la fragile calotte de glace de ce continent.
Plusieurs volcans se dressent au-dessus de la glace de l’Antarctique; l’Erebus est le plus connu et le seul actif parmi eux. Aucune activité n’a jamais été détectée ailleurs.
La nouvelle découverte a été faite grâce à un réseau de sismos installés en Terre Marie Byrd, dans l’ouest de l’Antarctique, au cours des six dernières années . Depuis lors, ils ont détecté deux essaims sismiques: un en janvier et février 2010 et l’autre en mars 2011. Ils étaient profonds, entre 25 et 40 km, de sorte qu’ils ne pouvaient pas avoir été provoqués par des mouvements de glace. En outre, ils avaient une fréquence assez basse, entre 2 et 4 Hertz, ce qui laisse supposer qu’il ne s’agissait pas d’un tremblement de terre. Le magma semblait donc être le principal coupable .
Ce n’était pas la première fois que la sismicité était détectée dans cette région. En 2008, on avait déjà repéré les traces d’une éruption sous-glaciaire qui avait eu lieu il y a environ 2000 ans.
Les données sur la topographie du sous-sol – recueillies à l’aide d’un avion qui fait rebondir des ondes radio à travers la glace sur le socle antarctique – a révélé que les récents séismes se sont produits sous une élévation de roche (peut-être un cône volcanique ) qui se dresse d’un millier de mètres au-dessus de la roche environnante. Cependant, le cône n’est pas suffisamment élevé pour percer la glace. Une couche de cendre emprisonnée dans cette dernière, probablement lors d’une éruption, a également été détectée. Au vu de sa profondeur, il est probable que cette cendre remonte à environ 8000 ans.
Le volcan se trouve à proximité d’une chaîne de montagnes appelée Chaîne du Comité Exécutif, qui était autrefois composée de volcans. L’activité volcanique semble se déplacer vers le sud à raison d’environ 9,6 km par million d’années. Selon les scientifiques, les volcans ont probablement été créés par un rift tectonique sous l’Antarctique Ouest où la croûte terrestre s’écarterait en laissant le passage à de la roche en fusion. Le nouveau volcan se dresse sur le bord de ce rift.
Bien sûr, personne ne sait quand, ou si, le volcan sous-glaciaire entrera à nouveau en éruption.

drapeau anglaisWhen reading the scientific press these days, we learn that, for the first time, an active volcano has been spotted under the ice sheet of west Antarctica. The heat from the volcano could speed up the demise of Antarctica’s fragile ice sheet.
There are several volcanoes emerging from the Antarctic ice with Mount Erebus as the best known of them all. However, none of them were known to be active.
The new discovery was made thanks to a network of seismometers that have been installed in Marie Byrd Land in western Antarctica over the last six years. Since then, they have detected two swarms of tremors: one in January and February 2010, and the other in March 2011. They were deep, 25 to 40 kilometres, so they could not have been the result of ice movements. Besides, they had a fairly low frequency, between 2 and 4 Hertz, suggesting they were not caused by an earthquake. Magma was thought to be the main culprit.
It as not the first time seismicity had been detected in that area. Back in 2008, traces of a subglacial eruption had been found around 2000 years ago.
Data about the subsurface topography – collected using a plane that bounces a ground-penetrating radio waves off the underground features – revealed that the recent tremors occurred under a rise in the bedrock (maybe a volcanic cone) which protrudes about a kilometre above the surrounding rock. However, it is not high enough to stick out of the ice. A layer of ash trapped in the ice, probably from an eruption, was also detected. Based on its depth, the ash seems to be 8000 years old.
The volcano is close to a string of mountains called the Executive Committee Range, which were once volcanoes themselves. The volcanic activity seems to be moving south by about 9.6 kilometres every million years. According to scientists, the volcanoes were probably created by a tectonic rift running under west Antarctica, where the Earth’s crust is being slowly pulled apart and molten rock is welling up from beneath. The new volcano stands on the edge of the rift.
Of course, nobody knows when, or if, the buried volcano will erupt again.

Erebus

Le Mont Erebus  (Crédit photo:  Wikipedia)

Erebus (Antarctique)

erebus,antarctique,antarctica,volcans,volcanoesDans le numéro de juillet 2012 du National Geographic (version américaine) ainsi que sur le site Internet du magazine, on peut lire un article sur l’Erebus, suite à la visite du volcan antarctique par une expédition internationale. Le texte rédigé par Olivia Judson – qui faisait partie de cette aventure – est certes intéressant, mais je lui préfère de très loin les récits d’Haroun Tazieff (Editions Actes Sud – 1994). On se rend compte que les conditions de vie restent extrêmes et parfois à la limite du supportable. Il est bien sûr fait allusion aux pionniers de l’Erebus, en particulier à Sir Ernest Shakleton dont les aventures ont été publiées il y a quelques années (en 1994) par les Editions Phébus.

Parallèlement à l’article, le National Geographic présente une belle galerie de clichés pris par le photographe allemand Carsten Peter. On aperçoit en particulier le lac de lave au fond du cratère. Cette photo est très intéressante car ce n’est pas souvent que l’on a l’occasion de voir ce lac de lave dont le niveau a tendance à fluctuer. Les images des grottes de glace sont également très réussies.

Vous pourrez lire l’article (en anglais) en cliquant sur ce lien :

http://ngm.nationalgeographic.com/2012/07/mount-erebus/judson-text

Les photos de Carsten Peter apparaissent en cliquant sur celui-ci :

http://ngm.nationalgeographic.com/2012/07/mount-erebus/peter-photography

Vous obtiendrez une très belle image du lac de lave en suivant ce lien:

http://ngm.nationalgeographic.com/2012/07/mount-erebus/img/03-erebus-lava_1600.jpg

N.B.: Il y a quelques années, je me serais précipité dans un kiosque pour acheter ce numéro du National Geographic. Aujourd’hui, c’est inutile! L’article est en ligne et on a la possibilité de télécharger les images en très bonne résolution (celle du lac de lave est imprimable en 40X50 avec une résolution de 300 dpi!!). Il ne faut pas s’étonner si les abonnements chutent. En procédant ainsi, des magazines comme le National Geographic se tirent une balle dans le pied et les photographes professionnels ont de plus en plus de mal à survivre! 

 

 

erebus,antarctique,antarctica,volcans,volcanoesIn the July issue of the National Geographic and on the website of the magazine, one can read an article about Mount Erebus, after a visit by an international expedition. Olivia Judson’s text is interesting bu I prefer Haroun Tazieff’s descriptions of his own expeditions. Anyway, one still realises that living conditions are extreme and sometimes hardly bearable. Of course, there are allusions to the pioneers of Erebus, especially Sir Ernest Shackleton.

Together with the article, the National Geographic displays a nice gallery of photos taken by German photographer Carsten Peter. One of the most interesting snapshots is certainly the one that shows the lava lake at the bottom of the crater. Indeed, such photos are rare as the level of lava tends to fluctuate. Besides, the photos of the lava caves are very beautiful too.

The article can be read at this address:

http://ngm.nationalgeographic.com/2012/07/mount-erebus/judson-text

and the photos can be seen at this one:

http://ngm.nationalgeographic.com/2012/07/mount-erebus/peter-photography

You’ll get a very nice image of the lava lake with this link:

http://ngm.nationalgeographic.com/2012/07/mount-erebus/img/03-erebus-lava_1600.jpg