Les microbes de l'Antarctique viennent d'être cartographiés comme jamais auparavant grâce à une étude révolutionnaire. Selon les résultats, plus d'un tiers des gènes identifiés dans l'océan Austral sont totalement inconnus de la science. Ces minuscules organismes jouent pourtant un rôle crucial dans le cycle du carbone et le climat mondial.
Sous les eaux glacées qui entourent le continent antarctique se cache un écosystème d'une complexité insoupçonnée. Les microbes, invisibles à l'œil nu, sont présents en milliards dans chaque litre d'eau et participent à des processus essentiels à l'équilibre de la planète.
Une équipe internationale de chercheurs a dressé la cartographie génétique la plus complète jamais réalisée sur ces organismes. Cette étude repose sur l'analyse de 218 échantillons d'eau collectés lors de l'Expédition de Circumnavigation Antarctique, une traversée 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 frappants : 38 % des gènes identifiés sont totalement absents de toutes les bases de données marines connues. Plus d'un gène sur trois n'a jamais été enregistré dans la littérature scientifique.
Ces gènes inconnus ne forment pas un ensemble homogène. Au contraire, ils s'organisent en communautés distinctes, structurées 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.
Ainsi, l'océan Austral fonctionne comme un archipel biologique invisible, où chaque territoire présente sa propre signature génétique. Ces organismes ne se contentent pas d'observer leur environnement polaire. Par exemple, le phytoplancton, qui comprend des microalgues suspendues dans l'eau, assure la moitié de la photosynthèse de la planète.
D'autres bactéries jouent un rôle clé en déterminant le devenir 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. Dans les eaux froides antarctiques, d'autres variants activent des gènes liés à la résistance au stress oxydatif. Ainsi, un même organisme développe des stratégies génétiques radicalement différentes en fonction de son environnement.
Ces découvertes prennent une dimension particulière dans le contexte du changement climatique. L'océan Austral absorbe une part importante 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 déplacer une seule côte. Les chercheurs insistent sur le fait que ces gènes inconnus représentent autant de fonctions biologiques encore à caractériser. Comprendre leur rôle dans les cycles du carbone et du soufre est donc essentiel pour affiner les modèles climatiques actuels.
Pour cela, un suivi régulier et une surveillance génétique tout au long de l'année sont indispensables. L'océan Austral, longtemps considéré comme une périphérie scientifique, émerge désormais comme un territoire clé pour comprendre le futur du climat terrestre.
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