Une cartographie inédite des microbes de l'Antarctique

Les microbes de l'Antarctique viennent d'être cartographiés comme jamais auparavant. Une étude récente a révélé que plus d'un tiers des gènes identifiés dans l'océan Austral sont totalement inconnus de la communauté scientifique. Ces minuscules organismes, bien que invisibles à l'œil nu, jouent un rôle essentiel dans le cycle du carbone et le climat de la planète.

Un monde vivant sous les glaces

Les eaux glacées qui entourent le continent antarctique abritent un écosystème d'une complexité insoupçonnée. Les microbes, présents en milliards dans chaque litre d'eau, pilotent des processus fondamentaux pour l'équilibre écologique mondial. Une équipe internationale de chercheurs a récemment réalisé la cartographie génétique la plus complète jamais effectuée sur ces organismes.

Des découvertes surprenantes

Les scientifiques ont analysé des échantillons d'eau prélevés lors de l'Expédition de Circumnavigation Antarctique, une mission de trois mois qui s'est déroulée entre 2016 et 2017. Après séquençage de l'ADN, les résultats ont été comparés aux catalogues de gènes marins existants. Les résultats sont édifiants : 38 % des gènes identifiés n'apparaissent dans aucune base de données marine connue. En d'autres termes, plus d'un gène sur trois est inédit dans la littérature scientifique.

Des communautés microbiennes distinctes

Ces gènes inconnus ne forment pas une masse uniforme, mais s'organisent en communautés distinctes, structurées par les masses d'eau et les courants océaniques. Chaque couche d'eau abrite ses propres microbes, adaptés à des conditions spécifiques de température, de salinité et de pression. L'océan Austral apparaît donc comme un archipel biologique invisible, où chaque territoire présente une signature génétique unique.

Le rôle crucial du phytoplancton

Ces micro-organismes ne sont pas de simples spectateurs de l'environnement polaire. Par exemple, le phytoplancton, constitué de microalgues en suspension dans l'eau, contribue à la moitié de la photosynthèse de la planète. D'autres types de bactéries jouent également un rôle clé dans le destin du carbone capturé, le recyclant en surface ou le faisant plonger vers les profondeurs.

Des gènes aux fonctions biologiques encore inconnues

Selon une analyse relayée par Earth.com, plusieurs des gènes nouvellement identifiés aident les microbes à décomposer des composés riches en soufre, libérant des gaz qui influencent la formation des nuages. La bactérie Pelagibacter, présente dans presque tous les océans du monde, illustre parfaitement cette diversité fonctionnelle. Dans les eaux chaudes, ses variantes portent des gènes spécialisés dans l'absorption de métaux comme le nickel et le zinc. En revanche, dans les eaux froides de l'Antarctique, d'autres variantes activent des gènes liés à la résistance au stress oxydatif. Ainsi, un même organisme développe des stratégies génétiques radicalement différentes selon son environnement.

Implications pour le changement climatique

Ces découvertes prennent une dimension particulière dans le contexte du changement climatique. L'océan Austral absorbe une part considérable du dioxyde de carbone et de la chaleur produite par les activités humaines. Cependant, la circulation des masses d'eau qui structure les communautés microbiennes est modifiée par le réchauffement climatique. Une réorganisation de ces courants pourrait donc redistribuer toute l'activité microbienne de la région sans changer la position des côtes.

Vers une meilleure compréhension des écosystèmes marins

Les chercheurs soulignent que ces gènes inconnus représentent autant de fonctions biologiques encore à caractériser. Comprendre leur rôle exact dans les cycles du carbone et du soufre pourrait permettre d'affiner les modèles climatiques actuels. Pour cela, un suivi continu et une surveillance génétique tout au long de l'année s'avèrent indispensables.

Une région clé pour l'avenir du climat terrestre

Longtemps considéré comme une périphérie scientifique, l'océan Austral s'impose aujourd'hui comme un territoire clé pour comprendre le futur du climat terrestre. Ces découvertes ouvrent la voie à de nouvelles recherches qui pourraient avoir des implications majeures pour la science marine et le climat mondial.

Recevez toute l’actualité des sciences trois fois par semaine en vous abonnant à notre magazine, qu'il soit papier ou numérique.