Un tapis microbien est une feuille multicouche de microorganismes, principalement des bactéries et des archées. Ils ont été décrits pour la première fois par Paracelse (~1519),p1 mais leur signification n'a été pleinement réalisée que dans le dernier quart du 20e siècle.
Les tapis microbiens se développent surtout sur des surfaces immergées ou humides, mais quelques-uns survivent dans les déserts. Ils colonisent des environnements dont la température varie entre -40 °C et +120 °C. Quelques-uns sont des endosymbiontes d'animaux.
Bien qu'ils n'aient généralement que quelques centimètres d'épaisseur, les tapis microbiens créent un large éventail d'environnements chimiques internes. Ils sont constitués de couches de micro-organismes qui peuvent se nourrir ou tolérer les produits chimiques à leur niveau. Dans des conditions humides, les tapis sont maintenus ensemble par des substances visqueuses (polysaccharides) sécrétées par les microorganismes. 118 ; 1671-7 Certains des micro-organismes forment des enchevêtrements de filaments qui rendent le tapis plus résistant. Les formes physiques les plus connues sont les nattes plates et les piliers ramassés appelés stromatolites, mais il existe aussi des formes sphériques.
Les tapis microbiens sont la forme de vie la plus ancienne sur Terre pour laquelle il existe de bonnes preuves fossiles, datant d'il y a 3500 millions d'années, et ont été pendant une longue période les membres les plus importants des écosystèmes de la planète.
À l'origine, ils pouvaient dépendre des cheminées hydrothermales pour l'énergie et la "nourriture" chimique. Le développement de la photosynthèse les a progressivement libérés du "ghetto hydrothermal" en mettant en évidence une source d'énergie plus largement disponible, la lumière du soleil, bien qu'au départ les tapis photosynthétiques dépendaient encore de la diffusion des produits chimiques émis par les cheminées hydrothermales. L'étape finale et la plus importante de cette libération a été le développement de la photosynthèse productrice d'oxygène, puisque les principaux intrants chimiques pour cela sont le dioxyde de carbone et l'eau.
En conséquence, les tapis microbiens ont commencé à produire l'atmosphère que nous connaissons aujourd'hui, dans laquelle l'oxygène libre est un composant essentiel. À peu près à la même époque, ils ont peut-être aussi été le lieu de naissance du type de cellule eucaryote, plus complexe, dont sont composés tous les organismes multicellulaires. Les tapis microbiens étaient abondants sur les fonds marins peu profonds jusqu'à la révolution du substrat cambrien, lorsque les animaux vivant dans les mers peu profondes ont augmenté leur capacité de fouille et ont ainsi brisé les surfaces des tapis et laissé l'eau oxygénée pénétrer dans les couches plus profondes, empoisonnant les micro-organismes intolérants à l'oxygène qui y vivaient. Bien que cette révolution ait chassé les tapis des sols mous des mers peu profondes, ils continuent de prospérer dans de nombreux environnements où l'enfouissement est limité ou impossible, notamment les fonds marins et les rivages rocheux, les lagunes hyper-salines et saumâtres, et se trouvent sur les fonds des océans profonds.
En raison de la capacité des tapis microbiens à utiliser presque tout comme nutriments, les utilisations industrielles des tapis suscitent un intérêt considérable, en particulier pour le traitement de l'eau et le nettoyage de la pollution.
