Les microbes de l'Antarctique viennent d'être cartographiés comme jamais auparavant, révélant un monde vivant d'une complexité insoupçonnée. Une étude récente a démontré que plus d'un tiers des gènes découverts dans l'océan Austral sont totalement inconnus de la science, bien que ces minuscules organismes exercent une influence directe sur le cycle du carbone et le climat mondial.
Une équipe internationale de chercheurs a dressé la cartographie génétique la plus complète jamais réalisée sur ces microorganismes. Ce qu'ils ont trouvé dépasse toutes les attentes initiales. Les analyses ont été effectuées à partir de 218 échantillons d'eau recueillis lors de l'Expédition de Circumnavigation Antarctique, une mission scientifique de trois mois qui s'est déroulée entre 2016 et 2017.
Après le séquençage de l'ADN, les résultats ont été comparés avec les bases de données de gènes marins existantes. Le bilan est édifiant : 38 % des gènes identifiés sont totalement absents de toutes les bases de données marines connues, et plus d'un gène sur trois n'existe nulle part ailleurs dans la littérature scientifique.
Ces gènes inconnus ne forment pas une masse uniforme ; ils s'organisent en communautés distinctes, structurées selon 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, avec chaque territoire portant sa propre signature génétique.
Ces organismes ne sont pas de simples spectateurs de l'environnement polaire. Certains, comme le phytoplancton, qui comprend des microalgues en suspension dans l'eau, assurent la moitié de la photosynthèse de la planète entière. D'autres bactéries jouent un rôle clé dans le destin du carbone capturé, le recyclant en surface ou le transportant 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. Dans les eaux froides antarctiques, d'autres variants activent des gènes liés à la résistance au stress oxydatif.
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 produits par les activités humaines. Cependant, la circulation des masses d'eau, qui structure les communautés microbiennes, est en mutation en raison du réchauffement climatique. Ainsi, 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 permettre d'affiner les modèles climatiques actuels. Pour ce faire, un suivi continu et une surveillance génétique tout au long de l'année restent 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 connaissances acquises grâce à cette étude pourraient non seulement éclairer les dynamiques écologiques de cette région, mais aussi contribuer à la lutte contre les dérèglements climatiques globaux.
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