Les chercheurs viennent de réaliser une cartographie génétique sans précédent des microbes vivant dans les eaux glacées de l'Antarctique. Selon une étude récente, plus d'un tiers des gènes découverts dans l'océan Austral sont totalement inconnus de la science. Ces minuscules organismes jouent pourtant un rôle crucial dans le cycle du carbone et le climat de la planète.
Sous les eaux froides qui entourent le continent antarctique se cache un écosystème d'une complexité insoupçonnée. Les microbes, invisibles à l'œil nu, se comptent par milliards dans chaque litre d'eau et sont responsables de processus essentiels qui maintiennent l'équilibre de la Terre.
Cette étude a été menée par une équipe internationale à partir de 218 échantillons d'eau collectés lors de l'Expédition de Circumnavigation Antarctique, une mission scientifique de trois mois réalisée entre 2016 et 2017. Après avoir séquencé l'ADN des microbes, les chercheurs ont comparé leurs résultats avec les bases de données de gènes marins existantes. Les résultats sont stupéfiants :
Les gènes inconnus ne forment pas une masse homogène. Ils se regroupent en communautés distinctes, chacune structurée par les masses d'eau et les courants océaniques. Chaque couche d'eau abrite des microbes spécifiques, adaptés à des conditions particulières de température, de salinité et de pression.
Ces organismes ne sont pas de simples spectateurs de l'environnement polaire. Par exemple, le phytoplancton, qui comprend des microalgues en suspension dans l'eau, contribue à la moitié de la photosynthèse de la planète. D'autres bactéries déterminent le destin du carbone capturé : une partie est recyclée en surface, tandis qu'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 jouent un rôle dans 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 comme le nickel et le zinc. À l'inverse, dans les eaux froides antarctiques, d'autres variants activent des gènes liés à la résistance au stress oxydatif.
Ces découvertes prennent une nouvelle dimension face aux enjeux du changement climatique. L'océan Austral absorbe une grande partie 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 est essentiel pour affiner les modèles climatiques actuels. Pour cela, un suivi continu et une surveillance génétique tout au long de l'année s'avèrent indispensables.
Longtemps considéré comme une périphérie scientifique, l'océan Austral s'impose aujourd'hui comme un territoire essentiel pour comprendre le futur du climat terrestre. Les recherches en cours sur ces microbes inconnus pourraient offrir des perspectives inédites sur les processus biologiques qui influencent notre planète.
Abonnez-vous à notre magazine pour recevoir toute l’actualité des sciences trois fois par semaine.
