Une cartographie inédite des microbes antarctiques

Les microbes de l'Antarctique ont récemment été cartographiés de manière sans précédent. Une étude novatrice a révélé que plus d'un tiers des gènes découverts dans l'océan Austral sont totalement inconnus de la science. Ces organismes microscopiques, invisibles à l'œil nu, vivent en milliards dans chaque litre d'eau et sont essentiels au maintien de l'équilibre de notre planète.

Une expédition scientifique révélatrice

Une équipe internationale de chercheurs a réalisé la plus complète cartographie génétique des microbes antarctiques à partir de 218 échantillons d'eau collectés lors de l'Expédition de Circumnavigation Antarctique, une mission de trois mois effectuée entre 2016 et 2017. Après le séquençage de l'ADN, les résultats ont été comparés aux bases de données de gènes marins existants, et les résultats sont édifiants.

• 38 % des gènes identifiés n'ont jamais été répertoriés dans aucune base de données marine connue.
• Plus d'un gène sur trois est unique et n'existe nulle part ailleurs dans la littérature scientifique.

Une diversité fonctionnelle remarquable

Les gènes inconnus ne forment pas une masse homogène, mais s'organisent en communautés distinctes, chacune structurée par les masses d'eau et les courants océaniques. Chaque couche d'eau abrite des microbes adaptés à des conditions spécifiques de température, de salinité et de pression. Ainsi, l'océan Austral fonctionne comme un archipel biologique invisible, où chaque territoire possède sa propre empreinte génétique.

Ces organismes ne sont pas de simples observateurs de l'environnement polaire. Certains, comme le phytoplancton, qui comprend des microalgues en suspension dans l'eau, sont responsables de la moitié de la photosynthèse de la planète. D'autres bactéries jouent un rôle crucial dans le traitement du carbone capturé, recyclant une partie à la surface et envoyant l'autre vers les profondeurs.

Un impact sur le climat global

Une analyse relayée par Earth.com souligne que plusieurs 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 cette diversité fonctionnelle. Dans les eaux chaudes, ses variantes possèdent des gènes spécialisés dans l'absorption de métaux tels que 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.

Cette capacité à développer des stratégies génétiques radicalement différentes en fonction de l'environnement est fascinante et soulève des questions sur l'adaptation des microbes face aux changements climatiques.

Un enjeu face au changement climatique

Ces découvertes prennent une dimension particulière dans le contexte du changement climatique. L'océan Austral absorbe une quantité significative de dioxyde de carbone et de chaleur résultant des activités humaines. Cependant, avec le réchauffement climatique, la circulation des masses d'eau qui structure les communautés microbiennes est en train de changer. Une telle réorganisation des courants pourrait redistribuer l'activité microbienne de la région, sans qu'aucune côte ne soit déplacée.

Les chercheurs insistent sur le fait que ces gènes inconnus représentent autant de fonctions biologiques encore à explorer. Comprendre leur rôle exact dans les cycles du carbone et du soufre est essentiel pour affiner les modèles climatiques actuels. Pour y parvenir, un suivi continu et une surveillance génétique tout au long de l'année sont indispensables.

Conclusion

L'océan Austral, longtemps considéré comme une périphérie scientifique, se révèle aujourd'hui être un territoire clé pour comprendre l'avenir du climat terrestre. Les découvertes récentes sur les microbes de l'Antarctique ouvrent de nouvelles perspectives sur la complexité des écosystèmes marins et leur rôle vital dans la régulation du climat mondial.

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