Les microbes de l'Antarctique ont été cartographiés comme jamais auparavant, révélant une biodiversité génétique incroyable. Une étude récente a montré que plus d'un tiers des gènes découverts dans l'océan Austral sont totalement inconnus de la science. Ces minuscules organismes, bien qu'invisibles à l'œil nu, influencent directement le cycle du carbone et le climat de notre planète.
Sous les eaux glacées qui entourent le continent antarctique se cache un monde vivant d'une complexité insoupçonnée. Les microbes, présents en milliards dans chaque litre d'eau, pilotent des processus essentiels à l'équilibre de notre planète. Une équipe de chercheurs internationaux a récemment réalisé la cartographie génétique la plus exhaustive jamais effectuée sur ces organismes.
A partir de 218 échantillons d'eau collectés lors de l'Expédition de Circumnavigation Antarctique, une mission scientifique de trois mois effectuée entre 2016 et 2017, les chercheurs ont séquencé l'ADN des microbes. En comparant leurs résultats avec les catalogues de gènes marins existants, ils ont découvert que 38 % des gènes identifiés sont totalement absents de toutes les bases de données marines connues. En d'autres termes, plus d'un gène sur trois n'existe nulle part ailleurs dans la littérature scientifique.
Les gènes inconnus ne forment pas une masse uniforme ; ils s'organisent en communautés distinctes, structurées par les masses d'eau et les courants océaniques. Chaque couche d'eau abrite ses propres microbes, adaptés à des conditions précises de température, de salinité et de pression. L'océan Austral agit ainsi comme un archipel biologique invisible, où chaque territoire présente 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, assure 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 influencent la formation des nuages. La bactérie Pelagibacter, présente dans presque tous les océans du monde, illustre parfaitement cette diversité fonctionnelle. Dans les eaux chaudes, ses variants portent 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. Ainsi, un même organisme développe des stratégies génétiques radicalement différentes selon son environnement.
Ces découvertes prennent une dimension particulière dans le contexte du changement climatique. L'océan Austral absorbe une part considérable 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. Par conséquent, 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'impose aujourd'hui comme un territoire clé pour comprendre le futur du climat terrestre.
Recevez toute l’actualité des sciences trois fois par semaine. Abonnez-vous à notre magazine papier ou numérique.
