Une cartographie inédite des microbes antarctiques

Les microbes de l'Antarctique viennent d'être cartographiés comme jamais auparavant. Une étude récente a mis en évidence que plus d'un tiers des gènes découverts dans l'océan Austral sont totalement inconnus de la science. Ces minuscules organismes influencent pourtant directement le cycle du carbone et le climat mondial.

Un monde vivant sous les glaces

Sous les eaux glacées qui entourent le continent antarctique se cache un monde vivant d'une complexité insoupçonnée. Les microbes, invisibles à l'œil nu, se comptent par milliards dans chaque litre d'eau et pilotent des processus essentiels à l'équilibre de la planète.

Une étude internationale

Une équipe de chercheurs internationaux a récemment dressé la cartographie génétique la plus complète à ce jour sur ces organismes. Leur travail repose sur l'analyse de 218 échantillons d'eau collectés lors de l'Expédition de Circumnavigation Antarctique, une traversée scientifique de trois mois réalisée entre 2016 et 2017. Après le séquençage de l'ADN, les chercheurs ont confronté leurs résultats aux catalogues de gènes marins existants.

Des découvertes surprenantes

Le bilan est édifiant : 38 % des gènes identifiés sont totalement absents de toutes les bases de données marines connues. Plus d'un gène sur trois n'existe nulle part ailleurs dans la littérature scientifique. Ces gènes inconnus ne forment pas une masse uniforme, mais s'organisent plutôt en communautés distinctes, structurées par les masses d'eau et les courants océaniques.

Des communautés microbiennes uniques

Chaque couche d'eau abrite ses propres microbes, adaptés à des conditions précises de température, de salinité et de pression. L'océan Austral fonctionne ainsi comme un archipel biologique invisible, où chaque territoire possède sa propre signature génétique.

Un rôle crucial dans la photosynthèse

Ces organismes ne sont pas de simples spectateurs de l'environnement polaire. Certains d'entre eux, comme le phytoplancton, c'est-à-dire les microalgues en suspension dans l'eau, assurent la moitié de la photosynthèse de la planète entière. D'autres bactéries déterminent ensuite le devenir du carbone capturé, avec une partie recyclée en surface et une autre envoyée vers les profondeurs.

Un impact sur la formation des nuages

Une analyse relayée par Earth.com révèle que 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 variants portent des gènes spécialisés dans l'absorption de métaux comme le nickel et le zinc, tandis que dans les eaux froides antarctiques, d'autres variants activent des gènes liés à la résistance au stress oxydatif.

Des 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 produits 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 redistribuer toute l'activité microbienne de la région sans déplacer une seule côte.

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 permettrait d'affiner les modèles climatiques actuels. Pour cela, un suivi continu et une surveillance génétique tout au long de l'année restent indispensables.

Conclusion

L'océan Austral, longtemps considéré comme une périphérie scientifique, s'impose aujourd'hui comme un territoire clé pour comprendre le futur du climat terrestre.

Recevez toute l’actualité des sciences trois fois par semaine en vous abonnant au magazine papier ou numérique.