Les scientifiques viennent de réaliser une avancée majeure dans l'étude des microbes de l'Antarctique, en établissant la cartographie génétique la plus complète jamais réalisée. Selon une étude récente, plus d'un tiers des gènes identifiés dans l'océan Austral sont totalement inconnus de la communauté scientifique. Ces minuscules organismes, qui vivent sous les eaux glacées entourant le continent antarctique, jouent un rôle crucial dans le cycle du carbone et le climat mondial.
Les microbes antarctiques, invisibles à l'œil nu, vivent en milliards dans chaque litre d'eau, pilotant des processus essentiels à l'équilibre de notre planète. Cette nouvelle recherche a été menée par une équipe internationale qui a analysé 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 croisé leurs résultats avec les bases de données de gènes marins existantes.
Les résultats de cette étude sont impressionnants : 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 ne forment pas une masse homogène, mais 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 spécifiques de température, de salinité et de pression.
L'océan Austral se comporte donc 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 Terre. D'autres bactéries jouent un rôle clé dans le destin du carbone capturé, en le recyclant en surface ou en l'acheminant vers les profondeurs.
Selon une analyse relayée par Earth.com, plusieurs des gènes récemment identifiés aident les microbes à décomposer des composés riches en soufre, libérant ainsi 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 possèdent des gènes spécialisés dans l'absorption de métaux comme le nickel et le zinc, tandis que dans les eaux froides antarctiques, d'autres variants activent des gènes liés à la résistance au stress oxydatif. Cela montre qu'un même organisme peut développer des stratégies génétiques radicalement différentes selon son environnement.
Ces découvertes prennent une dimension particulière dans le contexte actuel du changement climatique. L'océan Austral absorbe une part considérable du dioxyde de carbone et de la chaleur générés par les activités humaines. Toutefois, 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 est essentiel pour affiner les modèles climatiques actuels. Pour cela, 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 comprendre le futur du climat terrestre. Les découvertes sur les microbes de cette région soulignent l'importance de la recherche océanographique pour appréhender les enjeux environnementaux actuels et futurs.
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