Les microbes de l'Antarctique ont été cartographiés comme jamais auparavant, offrant un aperçu fascinant de la biodiversité cachée sous les eaux glacées. Une étude récente a révélé que plus d'un tiers des gènes découverts dans l'océan Austral sont totalement inconnus de la science, mettant en lumière un écosystème complexe qui influence directement le cycle du carbone et le climat mondial.
La cartographie génétique la plus complète jamais réalisée sur ces organismes a été effectuée 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 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.
Les résultats sont impressionnants : 38 % des gènes identifiés sont totalement absents de toutes les bases de données marines connues. Plus d'un gène sur trois n'existe nulle part ailleurs dans la littérature scientifique. Ces gènes inconnus ne forment pas un ensemble homogène, mais se regroupent en communautés distinctes, influencées par les masses d'eau et les courants océaniques. Chaque couche d'eau abrite des microbes qui se sont adaptés à des conditions spécifiques de température, de salinité et de pression.
L'océan Austral fonctionne comme un archipel biologique invisible, où chaque territoire possède sa propre signature génétique. Ces organismes ne sont pas de simples spectateurs dans leur environnement polaire. Certains, comme le phytoplancton, c'est-à-dire les microalgues en suspension dans l'eau, sont responsables de la moitié de la photosynthèse mondiale.
D'autres bactéries jouent un rôle crucial dans la gestion du carbone capturé. Une partie est recyclée à la surface, tandis qu'une autre est transférée 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 revêtent une importance 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 en raison du réchauffement climatique. Une réorganisation de ces courants pourrait redistribuer l'activité microbienne de la région, sans qu'il soit nécessaire de 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. Les recherches dans cette région pourraient offrir des réponses essentielles face aux défis posés par le changement climatique.
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