Récemment, une équipe de chercheurs internationaux a réalisé une cartographie génétique révolutionnaire des microbes présents dans l'océan Austral, révélant que plus d'un tiers des gènes identifiés sont totalement inconnus de la science. Ces organismes microscopiques, bien que invisibles à l'œil nu, influencent de manière significative le cycle du carbone et le climat de notre planète.
Les eaux glacées qui entourent le continent antarctique abritent un écosystème d'une complexité inouïe. Les microbes, qui peuvent atteindre des milliards dans chaque litre d'eau, jouent un rôle essentiel dans les processus vitaux de la Terre. Cette étude a été menée à partir de 218 échantillons d'eau recueillis lors de l'Expédition de Circumnavigation Antarctique, une mission scientifique de trois mois effectuée entre 2016 et 2017.
Après le séquençage de l'ADN des échantillons, les chercheurs ont confronté leurs résultats aux bases de données de gènes marins existants. Le résultat est édifiant : 38 % des gènes identifiés sont absents de toutes les bases de données marines connues. Cela signifie qu'un gène sur trois découvert dans cette étude n'a jamais été décrit dans la littérature scientifique.
Ces gènes ne forment pas une masse homogène, mais s'organisent en communautés distinctes, influencées par les masses d'eau et les courants océaniques. Chaque couche d'eau abrite des microbes adaptés à des conditions spécifiques de température, de salinité et de pression, créant ainsi un véritable archipel biologique invisible.
Les microbes ne se contentent pas d'observer leur environnement polaire ; certains, comme le phytoplancton, qui comprend des microalgues en suspension, sont responsables de près de la moitié de la photosynthèse de la planète. D'autres bactéries déterminent le destin du carbone capturé, le recyclant à la surface ou l'envoyant vers les profondeurs. Selon une analyse relayée par Earth.com, plusieurs gènes récemment identifiés sont impliqués dans la décomposition de composés riches en soufre, libérant des gaz qui influencent la formation des nuages.
La bactérie Pelagibacter, que l'on retrouve dans presque tous les océans, illustre la diversité fonctionnelle des microbes. Dans les eaux chaudes, certains variants de cette bactérie possèdent des gènes spécialisés dans 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 associés à la résistance au stress oxydatif. Ainsi, un même organisme peut développer des stratégies génétiques radicalement différentes en fonction de son environnement.
Ces découvertes prennent une importance particulière dans le contexte du changement climatique. L'océan Austral absorbe une quantité significative de dioxyde de carbone et de chaleur générée 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 redistribuer l'activité microbienne de la région, sans nécessiter le déplacement d'une seule côte.
Les chercheurs soulignent que ces gènes inconnus représentent des fonctions biologiques encore à caractériser. Comprendre leur rôle exact dans les cycles du carbone et du soufre pourrait permettre d'affiner les modèles climatiques actuels. Pour cela, un suivi continu et une surveillance génétique tout au long de l'année sont indispensables.
Autrefois perçu comme une périphérie scientifique, l'océan Austral s'affirme aujourd'hui comme un territoire clé pour appréhender l'avenir du climat terrestre. Les résultats de cette recherche soulignent l'importance cruciale de ces microbes méconnus, qui sont des acteurs majeurs du système climatique mondial.
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