Les microbes de l'Antarctique viennent d'être cartographiés comme jamais auparavant. Selon une étude récente, 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. Sous les eaux glacées qui entourent le continent antarctique se cache un monde vivant d'une complexité insoupçonnée. Les microbes de l'Antarctique, invisibles à l'œil nu, dérivent en milliards dans chaque litre d'eau et pilotent des processus essentiels à l'équilibre de la planète. Une équipe internationale vient de dresser la cartographie génétique la plus complète jamais réalisée sur ces organismes. Ce qu'ils ont trouvé dépasse toutes les attentes. Les microbes de l'Antarctique ont été analysés à partir 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 séquençage de l'ADN, les chercheurs ont croisé leurs résultats avec les catalogues de gènes marins existants. 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. En revanche, ils 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 précises de température, de salinité et de pression. L'océan Austral fonctionne ainsi comme un archipel biologique invisible, où chaque territoire porte sa propre signature génétique. Ces organismes ne sont pas de simples spectateurs de l'environnement polaire. Certains d'entre eux, 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 ce que devient le carbone capturé. Une partie est recyclée en surface, une autre est envoyée vers les profondeurs. 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 variants portent des gènes spécialisés dans l'absorption de métaux comme le nickel et le zinc. Dans les eaux froides antarctiques, d'autres variants activent des gènes liés à la résistance au stress oxydatif. Ainsi, un même organisme développe des stratégies génétiques radicalement différentes selon son environnement. 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. Or, la circulation des masses d'eau qui structure les communautés microbiennes se modifie sous l'effet du réchauffement. Dès lors, une réorganisation de ces courants pourrait redistribuer toute l'activité microbienne de la région sans déplacer une seule côte. 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. 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 Abonnez-vous AU magazine papier ou numérique