Les microbes de l'Antarctique ont récemment fait l'objet d'une cartographie sans précédent. Selon une étude menée par une équipe internationale, plus d'un tiers des gènes découverts dans l'océan Austral sont totalement inconnus de la science. Ces organismes microscopiques, bien que invisibles à l'œil nu, sont essentiels à la régulation du cycle du carbone et au climat mondial.
Les eaux glacées entourant le continent antarctique cachent un écosystème d'une complexité insoupçonnée. Ces microbes, qui se comptent par milliards dans chaque litre d'eau, pilotent des processus fondamentaux pour l'équilibre écologique de notre planète. L'équipe de recherche a établi la cartographie génétique la plus complète à ce jour de ces organismes, et les résultats dépassent toutes les attentes.
Les analyses ont été réalisées à partir de 218 échantillons d'eau collectés lors de l'Expédition de Circumnavigation Antarctique, une mission scientifique qui s'est déroulée entre 2016 et 2017. Après séquençage de l'ADN, les chercheurs ont comparé leurs résultats avec les bases de données génétiques marines existantes. Le bilan est frappant : 38 % des gènes identifiés n'étaient pas présents dans les bases de données marines connues. En d'autres termes, plus d'un gène sur trois est inédit dans la littérature scientifique.
Ces gènes inconnus ne forment pas une masse homogène. Au contraire, ils sont organisés en communautés distinctes, façonnées par les masses d'eau et les courants océaniques. Chaque strate d'eau abrite des microbes spécifiques, adaptés à des conditions de température, de salinité et de pression particulières. L'océan Austral fonctionne ainsi comme un archipel biologique invisible, chaque territoire ayant sa propre signature génétique.
Ces organismes ne se contentent pas d'être des spectateurs de l'environnement polaire. Parmi eux, le phytoplancton, qui comprend des microalgues en suspension, est responsable de la moitié de la photosynthèse de la planète. D'autres bactéries jouent un rôle clé dans le processus de décomposition du carbone capturé, le recyclant en surface ou l'envoyant 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, que l'on trouve dans presque tous les océans du monde, illustre parfaitement cette diversité fonctionnelle. Dans les eaux chaudes, ses variantes possèdent 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 variants activent des gènes liés à la résistance au stress oxydatif.
Ces découvertes prennent une dimension particulière dans le contexte actuel de changement climatique. L'océan Austral absorbe une part considérable du dioxyde de carbone et de la chaleur générés par les activités humaines. Toutefois, la circulation des masses d'eau, qui structure les communautés microbiennes, est en train d'évoluer sous l'effet du réchauffement climatique. Une réorganisation de ces courants pourrait redistribuer 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 est crucial pour améliorer les modèles climatiques actuels. À cette fin, un suivi continu et une surveillance génétique tout au long de l'année s'avèrent indispensables.
Longtemps considéré comme une zone périphérique pour la recherche, l'océan Austral émerge aujourd'hui comme un territoire central pour appréhender le futur du climat terrestre.
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