Une étude révèle que les microbes de l'Antarctique cachent des millions de gènes inconnus régulant le carbone et le climat mondial. Cartographiés pour la première fois, 38 % des gènes identifiés étaient inconnus des bases de données marines, soulignant l'importance de ces organismes dans le cycle du carbone et face aux changements climatiques.
Les microbes de l'Antarctique, ces organismes invisibles à l'œil nu, viennent d'être cartographiés comme jamais auparavant. Selon une étude récemment publiée, plus d'un tiers des gènes découverts dans l'océan Austral sont totalement inconnus de la science. Ces minuscules êtres vivants, qui dérivent par milliards dans chaque litre d'eau, jouent un rôle crucial dans le cycle du carbone et le climat global.
Une expédition scientifique majeure
Cette recherche a été menée par une équipe internationale qui a réalisé la cartographie génétique la plus complète à ce jour sur ces organismes. Les scientifiques ont analysé 218 échantillons d'eau prélevés lors de l'Expédition de Circumnavigation Antarctique, une mission scientifique de trois mois effectuée entre 2016 et 2017.
Des découvertes étonnantes
Après avoir séquencé l'ADN des échantillons, les chercheurs ont confronté leurs résultats aux 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. Cela signifie qu'un gène sur trois n'existe nulle part ailleurs dans la littérature scientifique.
Ces gènes inconnus ne forment pas une masse homogène ; au contraire, ils 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 fonctionne ainsi comme un archipel biologique invisible, où chaque territoire possède sa propre signature génétique.
Le rôle crucial des microbes
Ces organismes ne sont pas de simples spectateurs dans l'environnement polaire. Par exemple, le phytoplancton, constitué de microalgues en suspension dans l'eau, assure la moitié de la photosynthèse de la planète. De plus, d'autres bactéries jouent un rôle clé dans le recyclage du carbone capturé, certaines le renvoyant vers la surface tandis que d'autres l'envoient 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 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 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. Ainsi, un même organisme développe des stratégies génétiques radicalement différentes en fonction de son environnement.
Des implications face au changement climatique
Ces découvertes prennent une dimension particulièrement importante 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, subit des modifications dues au réchauffement. Une réorganisation de ces courants pourrait ainsi 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 cela, un suivi continu et une surveillance génétique tout au long de l'année restent indispensables.
Un territoire clé pour l'avenir climatique
L'océan Austral, longtemps considéré comme une périphérie scientifique, s'impose désormais comme un territoire clé pour comprendre le futur du climat terrestre. Ces recherches ouvrent la voie à de nouvelles avenues de recherche qui pourraient révolutionner notre compréhension des écosystèmes marins et de leur impact sur le climat.
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