Les microbes de l'Antarctique ont récemment été étudiés de manière inédite, révélant des découvertes fascinantes. Une étude menée par une équipe internationale a montré que plus d'un tiers des gènes identifiés dans l'océan Austral sont complètement inconnus de la science. Ces organismes microscopiques, invisibles à l'œil nu, sont présents en milliards dans chaque litre d'eau et jouent un rôle essentiel dans le régulation du cycle du carbone et le climat mondial.
Cette étude, qui constitue la cartographie génétique la plus complète jamais réalisée sur ces microbes, a été basée sur l'analyse de 218 échantillons d'eau collectés lors de l'Expédition de Circumnavigation Antarctique, une mission scientifique de trois mois menée entre 2016 et 2017. Après le séquençage de l'ADN, les chercheurs ont comparé leurs résultats avec les bases de données de gènes marins existantes. Le bilan est impressionnant : 38 % des gènes identifiés sont totalement absents de toutes les bases de données marines connues, ce qui signifie qu'un gène sur trois n'existe nulle part dans la littérature scientifique actuelle.
Les gènes inconnus ne forment pas une masse homogène; au contraire, ils s'organisent en communautés distinctes qui sont structurées par les masses d'eau et les courants océaniques. Chaque couche d'eau abrite ses propres microbes, adaptés à des conditions spécifiques de température, de salinité et de pression. L'océan Austral fonctionne ainsi comme un archipel biologique invisible, où chaque territoire possède sa propre signature génétique.
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, est responsable de la moitié de la photosynthèse de la planète. D'autres types de bactéries sont impliqués dans la transformation du carbone capturé, en le recyclant en surface ou en l'acheminant 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, est un exemple parfait de cette diversité fonctionnelle. Dans les eaux chaudes, ses variants sont équipés de gènes spécialisés pour l'absorption de métaux comme le nickel et le zinc, tandis que dans les eaux froides de l'Antarctique, d'autres variants activent des gènes liés à la résistance au stress oxydatif. Cela illustre comment un même organisme peut développer des stratégies génétiques radicalement différentes en fonction de son environnement.
Ces découvertes prennent une dimension particulière dans le contexte du changement climatique. L'océan Austral absorbe une part considérable de dioxyde de carbone et de chaleur produits par les activités humaines. Cependant, la circulation des masses d'eau, qui structure les communautés microbiennes, est en train de changer en raison du réchauffement climatique. Une réorganisation de ces courants pourrait modifier 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 ce faire, un suivi continu et une surveillance génétique tout au long de l'année sont indispensables.
Longtemps considéré comme une périphérie scientifique, l'océan Austral s'impose aujourd'hui comme un territoire clé pour comprendre le futur du climat terrestre. Une meilleure connaissance des microbes qui l'habitent pourrait non seulement éclairer nos recherches sur le changement climatique, mais également offrir des perspectives nouvelles sur la biodiversité marine.
Recevez toute l’actualité des sciences trois fois par semaine !
