Les profondeurs glacées de l'Antarctique recèlent un monde microscopique d'une complexité insoupçonnée. Une étude récente a permis de cartographier ces microbes comme jamais auparavant, révélant que plus d'un tiers des gènes identifiés dans l'océan Austral sont totalement inconnus de la science.
Ces organismes minuscules, présents en milliards dans chaque litre d'eau, jouent un rôle crucial dans le cycle du carbone et l'équilibre climatique de la planète. Une équipe internationale de chercheurs a réalisé la cartographie génétique la plus complète jamais entreprise sur ces microbes. Les résultats dépassent toutes les attentes.
Les chercheurs ont analysé 218 échantillons d'eau prélevés lors de l'Expédition de Circumnavigation Antarctique, une mission scientifique de trois mois menée entre 2016 et 2017. Après séquençage de l'ADN, les résultats ont été comparés aux bases de données de gènes marins existantes. Le bilan est éloquent : 38 % des gènes identifiés ne se retrouvent dans aucune base de données marine connue. En d'autres termes, plus d'un gène sur trois est inédit dans la littérature scientifique.
Ces gènes inconnus ne forment pas une masse uniforme ; ils s'organisent en communautés distinctes, influencées par les masses d'eau et les courants océaniques. Chaque strate d'eau abrite ses propres microbes, adaptés à des conditions spécifiques de température, de salinité et de pression. L'océan Austral agit ainsi comme un archipel biologique invisible, où chaque zone présente sa propre signature génétique.
Ces organismes ne sont pas de simples spectateurs de l'environnement polaire. Par exemple, le phytoplancton, qui désigne les microalgues en suspension dans l'eau, contribue à la moitié de la photosynthèse de la planète. D'autres bactéries jouent un rôle clé dans le traitement du carbone capturé, en le recyclant à la surface ou en l'envoyant vers les profondeurs.
Selon une analyse rapportée par Earth.com, plusieurs des gènes nouvellement identifiés aident les microbes à décomposer des composés riches en soufre, libérant ainsi des gaz influençant la formation des nuages. La bactérie Pelagibacter, présente dans presque tous les océans du monde, illustre parfaitement cette richesse fonctionnelle. Dans les eaux chaudes, ses variantes possèdent des gènes spécialisés pour l'absorption de métaux comme le nickel et le zinc, tandis que dans les eaux froides de l'Antarctique, d'autres variantes activent des gènes liés à la résistance au stress oxydatif.
Ces découvertes prennent une importance particulière dans le contexte du changement climatique. L'océan Austral absorbe une part significative du dioxyde de carbone et de la chaleur générés 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.
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 affiner les modèles climatiques actuels. Pour cela, un suivi continu et une surveillance génétique tout au long de l'année sont indispensables.
L'océan Austral, longtemps considéré comme une périphérie scientifique, s'affirme aujourd'hui comme un territoire clé pour appréhender le futur du climat terrestre.
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