Les microbes de l'Antarctique ont récemment été cartographiés d'une manière sans précédent. Une étude effectuée par une équipe internationale a révélé qu'un tiers des gènes identifiés dans l'océan Austral sont entièrement inconnus de la communauté scientifique. Ces organismes microscopiques, bien qu'invisibles à l'œil nu, influencent directement le cycle du carbone et le climat global.
Les eaux glacées entourant le continent antarctique cachent un monde vivant d'une complexité insoupçonnée. Dans chaque litre d'eau, des milliards de microbes dérivent, pilotant des processus essentiels à l'équilibre écologique de notre planète. La cartographie génétique la plus complète jamais réalisée sur ces organismes a été accomplie à partir de 218 échantillons d'eau collectés lors de l'Expédition de Circumnavigation Antarctique, une mission scientifique de trois mois réalisée entre 2016 et 2017.
Après avoir séquencé l'ADN des échantillons, les chercheurs ont comparé leurs résultats avec les bases de données de gènes marins existantes. Le constat est frappant : 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 ailleurs dans la littérature scientifique.
Ces gènes inconnus ne forment pas une masse uniforme. Au contraire, ils s'organisent en communautés distinctes, influencées par les masses d'eau et les courants océaniques. Chaque strate d'eau abrite ses propres microbes, adaptés à des conditions spécifiques 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. Parmi eux, le phytoplancton, composé de microalgues en suspension, contribue à hauteur de la moitié de la photosynthèse de la planète. D'autres bactéries jouent un rôle essentiel dans la transformation du carbone capturé. Une partie du carbone est recyclée en surface, tandis qu'une autre est acheminée vers les profondeurs.
Une analyse relayée par Earth.com souligne que 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 bien cette diversité fonctionnelle. Dans les eaux chaudes, ses variantes possèdent des gènes spécialisés dans l'absorption de métaux tels que le nickel et le zinc. En revanche, dans les eaux froides de l'Antarctique, d'autres variantes activent des gènes liés à la résistance au stress oxydatif.
Ces découvertes prennent une dimension particulière face aux enjeux 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 en train de changer sous l'effet du réchauffement climatique. Une réorganisation de ces courants pourrait redistribuer toute l'activité microbienne de la région, sans pour autant déplacer une seule côte.
Les chercheurs insistent sur le fait que ces gènes inconnus représentent des fonctions biologiques encore à caractériser. Comprendre leur rôle précis 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 sont indispensables.
Longtemps considéré comme une périphérie scientifique, l'océan Austral s'impose aujourd'hui comme un territoire clé pour la compréhension de l'avenir du climat terrestre. Les nouvelles connaissances sur les microbes antarctiques pourraient ouvrir la voie à des avancées significatives dans notre compréhension des systèmes biogéochimiques mondiaux.
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