Plus nous explorons Mars, plus il ressemble à la Terre. Crédit d'image: NASA Cliquez pour agrandir
L'un des paradoxes des récentes explorations de la surface martienne est que plus nous voyons la planète, plus elle ressemble à la Terre, malgré une très grande différence: des formes de vie complexes existent depuis des milliards d'années sur Terre, tandis que Mars n'a jamais vu la vie plus grande qu'un microbe, si cela.
«Les collines arrondies, les canaux de ruisseaux sinueux, les deltas et les éventails alluviaux sont tous étonnamment familiers», a déclaré William E. Dietrich, professeur de sciences de la terre et des planètes à l'Université de Californie à Berkeley. «Cela nous a amenés à nous demander: pouvons-nous dire à partir de la topographie seule, et en l'absence de l'influence évidente des humains, que la vie imprègne la Terre? La vie est-elle importante? "
Dans un article publié dans le numéro du 26 janvier de la revue Nature, Dietrich et l'étudiant diplômé J. Taylor Perron n'ont rapporté, à leur grande surprise, aucune signature distincte de la vie dans les reliefs de la Terre.
"Malgré la profonde influence du biote sur les processus d'érosion et l'évolution du paysage, de manière surprenante, il n'y a pas de reliefs qui ne puissent exister qu'en présence de vie et, par conséquent, une Terre abiotique ne présenterait probablement aucun paysage inconnu", a déclaré Dietrich.
Au lieu de cela, Dietrich et Perron proposent que la vie - tout, des plantes les plus basses aux grands animaux de pâturage - crée un effet subtil sur la terre qui n'est pas évident pour l'œil occasionnel: plus de «belles collines arrondies» typiques des zones végétalisées de la Terre, et moins crêtes acérées et rocheuses.
"Les collines arrondies sont l'expression la plus pure de l'influence de la vie sur la géomorphologie", a déclaré Dietrich. «Si nous pouvions traverser une Terre sur laquelle la vie a été éliminée, nous verrions toujours des collines arrondies, des montagnes rocheuses escarpées, des rivières sinueuses, etc., mais leur fréquence relative serait différente.»
Quand un scientifique de la NASA a reconnu à Dietrich il y a quelques années qu'il n'avait rien vu dans le paysage martien qui n'avait pas de parallèle sur Terre, Dietrich a commencé à réfléchir aux effets de la vie sur les reliefs et s'il y avait quelque chose de distinctif dans la topographie de planètes avec la vie, contre celles sans vie.
"L'une des choses les moins connues de notre planète est la façon dont l'atmosphère, la lithosphère et les océans interagissent avec la vie pour créer des reliefs", a déclaré Dietrich, un géomorphologue qui depuis plus de 33 ans étudie les processus d'érosion de la Terre. "Un examen des recherches récentes dans l'histoire de la Terre nous amène à suggérer que la vie peut avoir fortement contribué au développement des grands cycles glaciaires, et même influencé l'évolution de la tectonique des plaques."
L'un des principaux effets de la vie sur le paysage est l'érosion, a-t-il noté. La végétation a tendance à protéger les collines de l'érosion: les glissements de terrain se produisent souvent lors des premières pluies à la suite d'un incendie. Mais la végétation accélère également l'érosion en brisant la roche en petits morceaux.
"Partout où vous regardez, l'activité biotique fait que les sédiments se déplacent vers le bas de la colline, et la plupart de ces sédiments sont créés par la vie", a-t-il déclaré. «Les racines des arbres, les gaufres et les wombats creusent tous dans le sol et le soulèvent, déchirant le substrat rocheux sous-jacent et le transformant en décombres qui dégringolent en descente.»
Parce que la forme de la terre à de nombreux endroits est un équilibre entre l'érosion fluviale, qui a tendance à couper fortement dans le substratum rocheux d'une pente, et la propagation biotique de la pente du sol, qui tend à arrondir les arêtes vives, Dietrich et Perron pensaient que des collines arrondies seraient une signature de la vie. Cependant, cela s'est avéré faux, car leur collègue Ron Amundson et l'étudiante diplômée Justine Owen, tous deux du Département des sciences environnementales, des politiques et de la gestion du campus, ont découvert dans le désert sans vie d'Atacama au Chili, où des collines arrondies couvertes de terre sont produites par l'altération du sel de l'océan à proximité.
"Il y a d'autres choses sur Mars, comme l'activité de gel-dégel, qui peuvent briser la roche" pour créer les collines arrondies vues sur les photos prises par les rovers de la NASA, a déclaré Perron.
Ils ont également examiné les méandres des rivières, qui sur Terre sont influencés par la végétation au bord du ruisseau. Mais Mars montre également des méandres, et des études sur Terre ont montré que les rivières creusées dans le substratum rocheux ou le sol gelé peuvent créer des méandres identiques à ceux créés par la végétation.
La pente des cours d'eau pourrait également être une signature, pensaient-ils: des sédiments plus grossiers et moins altérés s'éroderaient dans les ruisseaux, provoquant un raidissement de la rivière et une élévation des crêtes. Mais cela se voit également dans les montagnes de la Terre.
"Il n’est pas difficile d’argumenter que la végétation affecte le modèle des précipitations et, récemment, il a été démontré que les modèles de précipitations affectent la hauteur, la largeur et la symétrie des montagnes, mais cela ne produirait pas un relief unique", a déclaré Dietrich. «Sans la vie, il y aurait toujours des montagnes asymétriques.»
Leur conclusion, selon laquelle la fréquence relative des formes de relief arrondies par rapport aux formes angulaires changerait en fonction de la présence de la vie, ne sera vérifiable que lorsque des cartes d'élévation des surfaces d'autres planètes seront disponibles à des résolutions de quelques mètres ou moins. "Certaines des différences les plus marquantes entre les paysages avec et sans vie sont causées par des processus qui opèrent à petite échelle", a déclaré Perron.
Dietrich a noté que des zones limitées de la surface de Mars ont été cartographiées à une résolution de deux mètres, ce qui est mieux que la plupart des cartes de la Terre. Il est l'un des leaders d'un projet soutenu par la National Science Foundation (NSF) pour cartographier en haute résolution la surface de la Terre en utilisant la technologie LIDAR (LIght Detection And Ranging). Dietrich a cofondé le National Center of Airborne Laser Mapping (NCALM), un projet conjoint entre UC Berkeley et l'Université de Floride pour effectuer une cartographie LIDAR montrant non seulement les sommets de la végétation, mais aussi le sol nu comme s'il était dénudé de végétation. La recherche de Dietrich et Perron a été financée par le National Center for Earth-surface Dynamics de la NSF, le NSF Graduate Research Fellowship Program et la NASA’s Astrobiology Institute.
Source d'origine: communiqué de presse de UC Berkeley
