La photosynthèse et la chimiosynthèse sont deux processus par lesquels les organismes produisent de la nourriture; la photosynthèse est alimentée par la lumière du soleil tandis que la chimiosynthèse fonctionne sur lénergie chimique.
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La majorité de la vie sur la planète est basée sur une chaîne alimentaire qui tourne autour de la lumière du soleil, les plantes fabriquant leur nourriture par photosynthèse. Dans locéan profond, cependant, il ny a pas de lumière et donc pas de plantes; Ainsi, au lieu que la lumière du soleil soit la principale forme dénergie, lénergie chimique est produite par chimiosynthèse. Les lieux avec des organismes chimiosynthétiques peuvent devenir des oasis de vie dans un environnement souvent appauvri en nourriture. Vidéo fournie par lOffice of Ocean Exploration and Research de la NOAA, Golfe du Mexique 2017. Téléchargez la version plus grande (mp4, 108,2 Mo).
Les écosystèmes dépendent de la capacité de certains organismes pour convertir des composés inorganiques en aliments que dautres organismes peuvent ensuite exploiter (ou manger!). La majorité de la vie sur la planète est basée sur une chaîne alimentaire qui tourne autour de la lumière du soleil, car les plantes fabriquent de la nourriture par photosynthèse. Cependant, dans les environnements où il ny a pas de lumière du soleil et donc pas de plantes, les organismes dépendent plutôt de la production primaire par un processus appelé chimiosynthèse, qui fonctionne sur lénergie chimique. Ensemble, la photosynthèse et la chimiosynthèse alimentent toute vie sur Terre.
La photosynthèse se produit dans les plantes et certaines bactéries, partout où la lumière du soleil est suffisante – sur terre, dans les eaux peu profondes, même à lintérieur et sous la glace claire. Tous les organismes photosynthétiques utilisent lénergie solaire pour transformer le dioxyde de carbone et leau en sucre (nourriture) et en oxygène: 6CO2 + 6H2O – > C6H12O6 + 6O2.
La chimiosynthèse se produit dans bactéries et autres organismes et implique lutilisation de lénergie libérée par des réactions chimiques inorganiques pour produire des aliments. Tous les organismes chimiosynthétiques utilisent lénergie libérée par des réactions chimiques pour fabriquer un sucre, mais différentes espèces utilisent des voies différentes. Par exemple, au niveau des évents hydrothermaux, les bactéries daération oxydent le sulfure dhydrogène, ajoutent du dioxyde de carbone et de loxygène, et produisent du sucre, du soufre et de leau: CO2 + 4H2S + O2 – > CH20 + 4S + 3H2O. Dautres bactéries produisent de la matière organique en réduisant le sulfure ou en oxydant le méthane.
Nos connaissances sur les communautés chimiosynthétiques sont relativement nouvelles, mises en lumière par lexploration des océans lorsque les humains ont observé pour la première fois un évent sur le fond océanique profond en 1977 et ont trouvé une communauté prospère où il ny avait pas de lumière. Depuis lors, des communautés bactériennes chimiosynthétiques ont été découvertes dans des sources chaudes sur terre et sur le fond marin autour des évents hydrothermaux, des suintements froids, des carcasses de baleines et des navires coulés. Personne navait jamais pensé à les chercher, mais ces communautés étaient là depuis toujours.