Aparentemente, o GAE não suporta o formato mais recente (versão 3.6x e superior) do mogodb uri, tudo funcionou perfeitamente depois que mudei para o legado (versão 3.4x e superior) da representação uri que é bastante longa.
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
Como o Spring boot tem uma dependência interna na versão 3.6x, tive que adicionar manualmente uma dependência do mongodb para a versão 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>
