The mysterious microbes living deep inside the earth -- and how they could help humanity | K. Lloyd

Traducteur: Claire Ghyselen Relecteur: Morgane Quilfen

It may seem like we're all standing on solid earth right now,

On pourrait croire que nous nous tenons debout sur la terre ferme,

but we're not.

mais ce n'est pas le cas.

The rocks and the dirt underneath us are crisscrossed by tiny little fractures

Les rochers et la boue sous nos pieds sont sillonnés de fractures infimes

and empty spaces.

et d'espaces creux.

And these empty spaces are filled with astronomical quantities of microbes,

Ces vides sont remplis par une quantité astronomique de microbes,

such as these ones.

ceux-ci par exemple.

The deepest that we found microbes so far into the earth

À ce jour, on a trouvé des microbes sur Terre

is five kilometers down.

jusqu'à 5 km de profondeur.

So like, if you pointed yourself at the ground

Si vous creusiez un tunnel vertical

and took off running into the ground,

que parcouriez vers le cœur de la Terre,

you could run an entire 5K race and microbes would line your whole path.

vous pourriez courir 5 km en étant entouré par des microbes.

So you may not have ever thought about these microbes

Sans doute n'avez-vous jamais pensé aux microbes

that are deep inside earth's crust,

séquestrés à l'intérieur de la croûte terrestre.

but you probably thought about the microbes living in our guts.

Vous connaissez sans doute notre flore intestinale.

If you add up the gut microbiomes

En additionnant le microbiome

of all the people and all the animals on the planet,

de tous les hommes et animaux sur la planète,

collectively, this weighs about 100,000 tons.

le poids total serait de 100 000 tonnes environ.

This is a huge biome that we carry in our bellies every single day.

Nous transportons dans notre ventre un biome impressionnant.

We should all be proud.

Nous pouvons en être fiers.

(Laughter)

(Rires)

But it pales in comparison to the number of microbes

Mais c'est insignifiant en comparaison du nombre de microbes

that are covering the entire surface of the earth,

qui couvrent la surface entière de la Terre,

like in our soils, our rivers and our oceans.

dans le sol, les rivières et les océans.

Collectively, these weigh about two billion tons.

Leur poids total s'élève à environ deux milliards de tonnes.

But it turns out that the majority of microbes on earth

Toutefois, il s'avère que la majorité des microbes sur la Terre

aren't even in oceans or our guts or sewage treatment plants.

ne vivent pas dans l'océan, nos tripes ou des stations d'épuration.

Most of them are actually inside the earth's crust.

La plupart vivent dans la croûte terrestre.

So collectively, these weigh 40 billion tons.

Collectivement, ils pèsent 40 milliards de tonnes.

This is one of the biggest biomes on the planet,

C'est donc un des plus grands biomes de la planète

and we didn't even know it existed until a few decades ago.

dont nous ignorions jusqu'à l'existence il y a quelques décennies.

So the possibilities for what life is like down there,

Le potentiel de ce à quoi la vie ressemble là-bas

or what it might do for humans,

ou leur impact éventuel sur les humains

are limitless.

sont infinies.

This is a map showing a red dot

Chaque point indique un lieu où nous avons récolté

for every place where we've gotten pretty good deep subsurface samples

un échantillon significatif issu des profondeurs souterraines

with modern microbiological methods,

avec des outils modernes.

and you may be impressed

Vous pourriez être impressionnés

that we're getting a pretty good global coverage,

de constater que nous couvrons pratiquement la Terre.

but actually, if you remember that these are the only places

Mais en fait, s'agissant des seuls endroits échantillonnés,

that we have samples from, it looks a little worse.

ce n'est pas très impressionnant.

If we were all in an alien spaceship,

Si nous étions sur un vaisseau spatial

trying to reconstruct a map of the globe from only these samples,

et tentions de reconstituer une carte du monde à partir de ces échantillons,

we'd never be able to do it.

ce serait impossible.

So people sometimes say to me,

On me fait parfois la remarque :

"Yeah, there's a lot of microbes in the subsurface, but ...

« D'accord, il y a beaucoup de microbes souterrains, mais...

aren't they just kind of dormant?"

ne sont-ils pas inactifs ? »

This is a good point.

C'est une bonne question.

Relative to a ficus plant or the measles or my kid's guinea pigs,

En comparaison à un ficus, à la rougeole ou à mes cochons d'Inde,

these microbes probably aren't doing much of anything at all.

ces microbes sont sans doute d'une grande innocuité.

We know that they have to be slow, because there's so many of them.

Nous savons qu'ils doivent être lents car ils sont si nombreux.

If they all started dividing at the rate of E. coli,

Si leur division cellulaire était aussi rapide que celle de l'E. coli

then they would double the entire weight of the earth, rocks included,

ils multiplieraient par deux le poids de la Terre entière,

over a single night.

en une seule nuit.

In fact, many of them probably haven't even undergone a single cell division

D'ailleurs, il est probable que la plupart ne se soient pas divisés une seule fois

since the time of ancient Egypt.

depuis l'époque de l'ancienne Égypte.

Which is just crazy.

C'est incroyable !

Like, how do you wrap your head around things that are so long-lived?

Comment appréhender des choses aussi longévives ?

But I thought of an analogy that I really love,

J'ai trouvé une analogie que j'affectionne particulièrement

but it's weird and it's complicated.

mais elle est bizarre et compliquée.

So I hope that you can all go there with me.

Accrochez-vous et restez avec moi.

Alright, let's try it.

Allons-y.

It's like trying to figure out the life cycle of a tree ...

C'est comme tenter d'imaginer le cycle de vie d'un arbre...

if you only lived for a day.

alors que votre vie dure un seul jour.

So like if human life span was only a day, and we lived in winter,

Si la vie humaine était d'un jour, une journée d'hiver,

then you would go your entire life

nous pourrions vivre toute notre vie

without ever seeing a tree with a leaf on it.

sans jamais observer de feuille sur cet arbre.

And there would be so many human generations

Tant de générations d'humains s'écouleraient

that would pass by within a single winter

durant un seul hiver

that you may not even have access to a history book

que nous n'aurions aucun livre d'histoire

that says anything other than the fact that trees are always lifeless sticks

nous expliquant autre chose que le fait que les arbres sont des troncs sans vie

that don't do anything.

et immuables.

Of course, this is ridiculous.

Ce qui est ridicule, bien entendu.

We know that trees are just waiting for summer

Nous savons que les arbres attendent l'été

so they can reactivate.

pour se réveiller.

But if the human life span

Mais si le cycle de la vie humaine

were significantly shorter than that of trees,

était substantiellement plus court que celui des arbres,

we might be completely oblivious to this totally mundane fact.

nous pourrions rester inconscients de ce fait profondément évident.

So when we say that these deep subsurface microbes are just dormant,

Dès lors, en affirmant que ces microbes souterrains sont simplement inactifs,

are we like people who die after a day, trying to figure out how trees work?

nous ressemblons à ces humains d'un jour qui tentent de comprendre les arbres.

What if these deep subsurface organisms

Et si ces organismes des profondeurs souterraines

are just waiting for their version of summer,

ne faisaient qu'attendre leur propre version de l'été,

but our lives are too short for us to see it?

mais nos vies sont trop courtes pour les observer ?

If you take E. coli and seal it up in a test tube,

Si on enferme un échantillon d'E. coli dans une éprouvette scellée,

with no food or nutrients,

sans nutriment,

and leave it there for months to years,

et qu'on l'y abandonne pendant des mois, ou des années,

most of the cells die off, of course, because they're starving.

la plupart des cellules vont mourir de faim.

But a few of the cells survive.

Mais un petit nombre survivra.

If you take these old surviving cells

Si on sélectionne ces cellules survivantes

and compete them, also under starvation conditions,

et qu'on les met en concurrence dans des conditions de famine

against a new, fast-growing culture of E. coli,

avec des nouvelles cellules d'E. coli qui croissent rapidement,

the grizzled old tough guys beat out the squeaky clean upstarts

les vieilles dures à cuir vont battre les jeunettes à plate couture

every single time.

à chaque fois.

So this is evidence there's actually an evolutionary payoff

Il y a donc dans l'évolution

des preuves du mérite d'être extraordinairement lent.

to being extraordinarily slow.

So it's possible

Sans doute

that maybe we should not equate being slow with being unimportant.

ne devrions-nous pas trop vite assimiler la lenteur et l'insignifiance.

Maybe these out-of-sight, out-of-mind microbes

Il se pourrait que ces microbes loin des yeux et loin du cœur,

could actually be helpful to humanity.

puissent être bénéfiques à l'humanité.

OK, so as far as we know,

Pour autant que nous le sachions,

there are two ways to do subsurface living.

il y a deux façons de vivre sous terre.

The first is to wait for food to trickle down from the surface world,

Soit on attend que les aliments percolent depuis la surface de la Terre,

like trying to eat the leftovers of a picnic that happened 1,000 years ago.

et manger les restes d'un pique-nique qui a eu lieu il y a 1 000 ans.

Which is a crazy way to live,

Ça paraît très étrange comme mode de vie

but shockingly seems to work out for a lot of microbes in earth.

mais ça semble étonnamment efficace pour de nombreux microbes sur Terre.

The other possibility is for a microbe to just say,

Soit les microbes peuvent décider

"Nah, I don't need the surface world.

de ne plus avoir besoin de la surface de la Terre

I'm good down here."

et d'aller vivre dans ses entrailles.

For microbes that go this route,

Pour faire ce choix,

they have to get everything that they need in order to survive

les microbes ont besoin d'avoir tout ce qui est nécessaire pour survivre

from inside the earth.

à l'intérieur de la Terre.

Some things are actually easier for them to get.

Certains éléments sont plus aisément atteignables.

They're more abundant inside the earth,

On les trouve en abondance dans la Terre,

like water or nutrients, like nitrogen and iron and phosphorus,

l'eau ou les nutriments comme l'azote, le fer et le phosphore

or places to live.

ou encore un habitat.

These are things that we literally kill each other to get ahold of

Nous nous tuons littéralement pour obtenir ces éléments

up at the surface world.

à la surface de la Terre.

But in the subsurface, the problem is finding enough energy.

Mais dans le monde souterrain,

trouver suffisamment d'énergie est crucial.

Up at the surface,

À la surface,

plants can chemically knit together carbon dioxide molecules into yummy sugars

les plantes peuvent transformer en sucre des molécules de dioxyde de carbone

as fast as the sun's photons hit their leaves.

aussi rapidement que les photons du soleil touchent leurs feuilles.

But in the subsurface, of course, there's no sunlight,

Mais sous terre, évidemment, il n'y a pas de lumière

so this ecosystem has to solve the problem

et l'écosystème doit trouver une solution

of who is going to make the food for everybody else.

pour permettre à tout le monde d'obtenir de la nourriture.

The subsurface needs something that's like a plant

Le monde souterrain a besoin d'un équivalent aux plantes

but it breathes rocks.

mais qui respire la pierre.

Luckily, such a thing exists,

Heureusement, ça existe :

and it's called a chemolithoautotroph.

on les appelle les chimiolithoautotrophes,

(Laughter)

(Rires)

Which is a microbe that uses chemicals -- "chemo,"

un microbe qui transforme des sources d'énergie chimique -- « chimio »,

from rocks -- "litho,"

issue des pierres -- « litho »,

to make food -- "autotroph."

pour se nourrir -- « autotrophe ».

And they can do this with a ton of different elements.

Ils font cela avec une montagne d'éléments variés :

They can do this with sulphur, iron, manganese, nitrogen, carbon,

le soufre, le fer, le manganèse, l'azote, le carbone,

some of them can use pure electrons, straight up.

et certains utilisent même les électrons directement.

Like, if you cut the end off of an electrical cord,

Si vous dénudiez un fil électrique à leur attention,

they could breathe it like a snorkel.

ils l'utiliseraient comme un tuba.

(Laughter)

(Rires)

These chemolithoautotrophs

Ces chimiolithoautotrophes

take the energy that they get from these processes

transforment l'énergie qu'ils trouvent dans ces processus

and use it to make food, like plants do.

en nourriture, comme les plantes le font.

But we know that plants do more than just make food.

Mais nous savons que les plantes produisent autre chose.

They also make a waste product, oxygen,

Elles produisent des déchets, l'oxygène,

which we are 100 percent dependent upon.

dont nous sommes dépendants à 100%.

But the waste product that these chemolithoautotrophs make

Toutefois, les déchets produits par les chimiolithoautotrophes

is often in the form of minerals,

sont souvent des minéraux

like rust or pyrite, like fool's gold,

tels que la rouille ou la pyrite, qu'on appelle aussi l'or des fous,

or carminites, like limestone.

de la carmine, comme le calcaire.

So what we have are microbes that are really, really slow, like rocks,

Nous avons donc affaire à des microbes qui sont très lents, comme des pierres,

that get their energy from rocks,

qui retirent leur énergie des pierres

that make as their waste product other rocks.

et qui produisent des déchets sous forme de pierre.

So am I talking about biology, or am I talking about geology?

Est-ce de la biologie ou de la géologie ?

This stuff really blurs the lines.

La frontière est très vague.

(Laughter)

(Rires)

So if I'm going to do this thing,

Mais je vais m'engager dans cette voie

and I'm going to be a biologist who studies microbes

et devenir une biologiste qui étudie les microbes

that kind of act like rocks,

qui se comportent comme des pierres.

then I should probably start studying geology.

Dès lors, je devrais sans doute m'intéresser à la géologie.

And what's the coolest part of geology?

Et qu'est-ce qui est le plus cool en géologie ?

Volcanoes.

Les volcans.

(Laughter)

(Rires)

This is looking inside the crater of Poás Volcano in Costa Rica.

Voici l'intérieur du cratère du volcan Poás au Costa Rica.

Many volcanoes on earth arise because an oceanic tectonic plate

Les volcans terrestres émergent souvent quand les plaques tectoniques océaniques

crashes into a continental plate.

percutent les plaques continentales.

As this oceanic plate subducts

Quand la plaque océanique subduit,

or gets moved underneath this continental plate,

qu'elle glisse sous la plaque continentale,

things like water and carbon dioxide and other materials

des éléments comme l'eau ou le dioxyde de carbone

get squeezed out of it,

sont expulsés

like ringing a wet washcloth.

comme quand on tord un tissu mouillé.

So in this way, subduction zones are like portals into the deep earth,

Les zones de subduction sont comme des portes

vers les profondeurs terrestres

where materials are exchanged between the surface and the subsurface world.

où ont lieu des échanges de matériaux entre la surface et le monde souterrain.

So I was recently invited by some of my colleagues in Costa Rica

Des collègues m'ont invitée récemment au Costa Rica

to come and work with them on some of the volcanoes.

à les accompagner sur des volcans pour faire des recherches.

And of course I said yes, because, I mean, Costa Rica is beautiful,

J'ai naturellement accepté, car le Costa Rica est un si beau pays,

but also because it sits on top of one of these subduction zones.

et surtout, parce qu'il est localisé sur une de ces zones de subduction.

We wanted to ask the very specific question:

On cherchait à répondre à la question suivante :

Why is it that the carbon dioxide

Pourquoi le dioxyde de carbone

that comes out of this deeply buried oceanic tectonic plate

qui est expulsé de cette plaque tectonique océanique profonde

is only coming out of the volcanoes?

sort-il exclusivement des volcans ?

Why don't we see it distributed throughout the entire subduction zone?

Pourquoi ce phénomène n'a-t-il pas lieu sur toute la zone de subduction ?

Do the microbes have something to do with that?

Les microbes pourraient-ils en être responsables ?

So this is a picture of me inside Poás Volcano,

Me voici à l'intérieur du volcan Poás,

along with my colleague Donato Giovannelli.

avec mon collègue Donato Giovannelli.

That lake that we're standing next to is made of pure battery acid.

Le lac devant nous est composé d'acide sulfurique pur.

I know this because we were measuring the pH when this picture was taken.

Je le sais car nous mesurions le pH au moment de cette photo.

And at some point while we were working inside the crater,

À un moment, alors que nous travaillions dans le cratère,

I turned to my Costa Rican colleague Carlos Ramírez and I said,

j'ai demandé à mon collègue costaricain Carlos Ramírez

"Alright, if this thing starts erupting right now,

quelle serait notre stratégie d'évacuation

what's our exit strategy?"

si le volcan entrait en éruption.

And he said, "Oh, yeah, great question, it's totally easy.

Il m'a répondu : « Oh, quelle bonne question, mais c'est simple !

Just turn around and enjoy the view."

Il suffit de te retourner et admirer la vue.

(Laughter)

(Rires)

"Because it will be your last."

Car ce sera ta dernière vision. »

(Laughter)

(Rires)

And it may sound like he was being overly dramatic,

Sa réponse peut paraître disproportionnée

but 54 days after I was standing next to that lake,

mais 54 jours après avoir travaillé devant ce lac,

this happened.

il y a eu une éruption.

Audience: Oh!

Public : Oh !

Freaking terrifying, right?

Terrifiant, n'est-ce pas ?

(Laughs)

(Rires)

This was the biggest eruption this volcano had had in 60-some-odd years,

Ce fut la plus grande éruption de ce volcan depuis 60 ans.

and not long after this video ends,

Et peu après la fin de cette vidéo,

the camera that was taking the video is obliterated

la caméra qui en a capturé les images a été détruite

and the entire lake that we had been sampling

et le lac que nous analysions

vaporizes completely.

a disparu par évaporation.

But I also want to be clear

Mais je tiens à préciser

that we were pretty sure this was not going to happen

que nous étions presque certains qu'aucune éruption n'allait survenir

on the day that we were actually in the volcano,

le jour où nous étions là

because Costa Rica monitors its volcanoes very carefully

car le Costa Rica a confié la surveillance de l'activité volcanique

through the OVSICORI Institute,

à l'institut OVSICORI

and we had scientists from that institute with us on that day.

dont des scientifiques nous accompagnaient.

But the fact that it erupted illustrates perfectly

Mais le fait qu'il est entré en éruption illustre parfaitement

that if you want to look for where carbon dioxide gas

que pour observer d'où le dioxyde de carbone gazeux

is coming out of this oceanic plate,

est expulsé hors de la plaque océanique,

then you should look no further than the volcanoes themselves.

l'observation des volcans est idéale.

But if you go to Costa Rica,

Si vous connaissez le Costa Rica,

you may notice that in addition to these volcanoes

vous savez qu'on y trouve autre chose que des volcans :

there are tons of cozy little hot springs all over the place.

des milliers de sources chaudes partout dans le pays.

Some of the water in these hot springs is actually bubbling up

Certaines de ces sources chaudes montent à la surface

from this deeply buried oceanic plate.

depuis la plaque océanique profonde.

And our hypothesis was that there should be carbon dioxide

Nous avions posé l'hypothèse que du dioxyde de carbone

devrait monter à la surface aussi,

bubbling up with it,

but something deep underground was filtering it out.

mais que quelque chose dans les abysses le filtrait.

So we spent two weeks driving all around Costa Rica,

Nous avons donc passé deux semaines sur toutes les routes du Costa Rica,

sampling every hot spring we could find --

prenant des échantillons de toutes les sources chaudes,

it was awful, let me tell you.

c'était vraiment éprouvant.

And then we spent the next two years measuring and analyzing data.

Ensuite, nous avons passé deux années à mesurer et analyser les données.

And if you're not a scientist, I'll just let you know that the big discoveries

Pour les non scientifiques, sachez que les plus grandes découvertes

don't really happen when you're at a beautiful hot spring

n'arrivent jamais sur un magnifique site de sources chaudes

or on a public stage;

ou sur un lieu public.

they happen when you're hunched over a messy computer

Elles surviennent avec un ordinateur en désordre,

or you're troubleshooting a difficult instrument,

quand on a du mal à calibrer un instrument

or you're Skyping your colleagues

ou quand on parle sur Skype avec un collègue

because you are completely confused about your data.

de ces données qui n'ont aucun sens.

Scientific discoveries, kind of like deep subsurface microbes,

La découverte scientifique imite en ça les microbes des profondeurs

can be very, very slow.

et peut s'avérer très, très lente.

But in our case, this really paid off this one time.

Mais cette fois-ci, notre patience a été récompensée.

We discovered that literally tons of carbon dioxide

Nous avons découvert que des tonnes de dioxyde de carbone

were coming out of this deeply buried oceanic plate.

émergeaient de cette plaque océanique si profonde.

And the thing that was keeping them underground

Et ce qui les confinait sous terre,

and keeping it from being released out into the atmosphere

les empêchant d'être libérés dans l'atmosphère,

was that deep underground,

se trouvait dans les entrailles de la Terre,

underneath all the adorable sloths and toucans of Costa Rica,

sous les adorables paresseux et les toucans du Costa Rica,

were chemolithoautotrophs.

et c'était les chimiolithoautotrophes.

These microbes and the chemical processes that were happening around them

Ces microbes et les processus chimiques qui avaient lieu

were converting this carbon dioxide into carbonate mineral

convertissaient le dioxyde de carbone en minéraux carbonatés,

and locking it up underground.

les emprisonnant ainsi sous terre.

Which makes you wonder:

Ceci soulève une question :

If these subsurface processes are so good at sucking up

si ces processus souterrains sont si performants pour absorber

all the carbon dioxide coming from below them,

tout le dioxyde de carbone qui remonte vers eux,

could they also help us with a little carbon problem

ne pourraient-ils pas contribuer à résoudre le petit problème de carbone

we've got going on up at the surface?

qui nous menace à la surface ?

Humans are releasing enough carbon dioxide into our atmosphere

Les humains libèrent suffisamment de dioxyde de carbone dans l'atmosphère

that we are decreasing the ability of our planet

pour diminuer la capacité de notre planète

to support life as we know it.

à héberger la vie telle que nous la connaissons.

And scientists and engineers and entrepreneurs

Les scientifiques, les ingénieurs et les entrepreneurs

are working on methods to pull carbon dioxide

cherchent des méthodes pour extraire le dioxyde de carbone

out of these point sources,

des sources d'émission

so that they're not released into the atmosphere.

afin d'empêcher leur diffusion dans l'atmosphère.

And they need to put it somewhere.

Il faut aussi l'entreposer.

So for this reason,

Pour cette raison,

we need to keep studying places where this carbon might be stored,

nous devons continuer d'étudier des endroits où entreposer ce carbone,

possibly in the subsurface,

possiblement sous terre,

to know what's going to happen to it when it goes there.

pour comprendre ce qui va lui arriver une fois enfoui.

Will these deep subsurface microbes be a problem because they're too slow

La lenteur de ces microbes des profondeurs posera-t-elle un problème

to actually keep anything down there?

pour séquestrer quoi que ce soit ?

Or will they be helpful

Ou bien seront-ils utiles

because they'll help convert this stuff to solid carbonate minerals?

car ils vont convertir ça en mineraux carbonatés solides ?

If we can make such a big breakthrough

Si nous avons pu faire une telle découverte

just from one study that we did in Costa Rica,

avec une seule étude au Costa Rica,

then imagine what else is waiting to be discovered down there.

imaginez tout ce qu'il nous reste encore à découvrir !

This new field of geo-bio-chemistry, or deep subsurface biology,

Ce nouveau champ de géo-bio-chimie, ou la biologie souterraine profonde,

or whatever you want to call it,

peu importe comment ça s'appelle,

is going to have huge implications,

aura des impacts immenses,

pas uniquement sur l'atténuation du changement climatique,

not just for mitigating climate change,

but possibly for understanding how life and earth have coevolved,

mais sans doute sur notre compréhension de la coévolution de la vie et la Terre,

or finding new products that are useful for industrial or medical applications.

sur la découverte de nouveaux produits pour l'industrie ou la médecine.

Maybe even predicting earthquakes

Ça pourrait nous aider à prédire les tremblements de terre,

or finding life outside our planet.

à trouver la vie ailleurs que sur notre planète,

It could even help us understand the origin of life itself.

voire à comprendre l'origine de la vie.

Fortunately, I don't have to do this by myself.

Heureusement, je ne suis pas seule.

I have amazing colleagues all over the world

J'ai des collègues incroyables partout dans le monde

who are cracking into the mysteries of this deep subsurface world.

qui explorent les mystères de ce monde souterrain profond.

And it may seem like life buried deep within the earth's crust

On pourrait croire qu'une vie enfouie si profondément dans la Terre

is so far away from our daily experiences that it's kind of irrelevant.

est si éloignée de notre vie quotidienne qu'elle est dépourvue d'intérêt.

But the truth is that this weird, slow life

Mais en fait, cette forme de vie étrange et lente

may actually have the answers to some of the greatest mysteries

pourrait nous apporter les réponses à certains des plus grands mystères

of life on earth.

de la vie sur Terre.

Thank you.

Merci.

(Applause)

(Applaudissements)