Aparentemente, GAE no es compatible con el formato más reciente (versión 3.6x y superior) de mogodb uri, todo funcionó a la perfección después de que cambié al legado (versión 3.4x y superior) de la representación uri, que es bastante larga.
spring.data.mongodb.uri=mongodb://<user>:<password>@xyz-abc-delta-james.gcp.mongodb.net:27017,foo-bar-shard-00-01-tlxzf.gcp.mongodb.net:27017,foo-bar-shard-00-02-tlxzf.gcp.mongodb.net:27017/test?ssl=true&replicaSet=foo-bar-shard-0&authSource=admin&retryWrites=true
Dado que Spring Boot tiene una dependencia interna en la versión 3.6x, tuve que agregar manualmente una dependencia mongodb para la versión 3.4.
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-mongodb</artifactId>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.mongodb</groupId>
<artifactId>mongo-java-driver</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.mongodb</groupId>
<artifactId>mongo-java-driver</artifactId>
<version>3.4.3</version>
</dependency>