Situé entre les glaciers Amorphous et Boulder Clay en Antarctique, le lac Enigma est un plan d'eau dont la température varie régulièrement autour de sept degrés Fahrenheit. En hiver, elle peut descendre jusqu'à -41 degrés.
Longtemps, les experts ont cru que ce lac isolé était complètement gelé et inadapté à la vie, car il s'était formé pendant un climat plus chaud. Cependant, de nouvelles preuves montrent que certaines formes de vie microbiotique peuvent survivre dans ces conditions hostiles.
Le Conseil national de recherche de l'Italie, par l'intermédiaire de l'Institut des sciences polaires, a dirigé une équipe de chercheurs lors de la "XXXV Expédition italienne en Antarctique", qui s'est déroulée entre novembre 2019 et janvier 2020. Ils ont utilisé un radar à pénétration de sol pour détecter la présence d'eau liquide sous la surface gelée du lac.
L'eau se trouvait sous des calottes glaciaires allant de 11 à 36 pieds de profondeur, avec une profondeur d'au moins 39 pieds. Les chercheurs ont utilisé un système de forage thermique sur mesure pour obtenir des échantillons d'eau sans contamination, qui ont ensuite été analysés en laboratoire.
Les tests en laboratoire ont confirmé un total de 21 phylums bactériens et eucaryotes dans la glace de surface du lac Enigma, ainsi que des couches de colonnes d'eau stratifiées et des tapis microbiens. Parmi les microbiotes découverts figurent les Pseudomonadota, Actinobacteriota et Bacteroidota.
La découverte la plus surprenante a été celle des Patescibacteria, caractérisées par un petit génome et des fonctions métaboliques minimales. Ces bactéries ont adopté un mode de vie symbiotique ou prédateur, s'appuyant sur des cellules hôtes procaryotes.
L'équipe de recherche a théorisé que le lac était autrefois rempli d'organismes vivants avant qu'un gel permanent ne se produise il y a environ 14 millions d'années. Les espèces actuelles sont probablement les descendants de celles d'un écosystème ancien.
Les chercheurs ont conclu que la microbiote scellée par la glace du lac Enigma représente un héritage persistant de son ancien écosystème microbien. Elles occupent différents niveaux trophiques au sein d'un réseau alimentaire aquatique simple, contribuant aux dynamiques écologiques uniques du lac.
Malgré les attentes selon lesquelles le lac aurait dû se dessécher depuis longtemps, son existence continue suggère qu'une source d'eau inconnue demeure.