Des chercheurs ont réanimé des microbes piégés depuis 40 000 ans dans le pergélisol de l'Alaska. Extraits d'un tunnel de recherche militaire, ces organismes anciens démontrent une capacité à redevenir actifs à mesure que le sol gelé fond, soulevant des inquiétudes quant à leur potentiel d'accélérer le changement climatique en libérant des gaz à effet de serre.
L'étude, menée par des scientifiques de l'Université du Colorado à Boulder, met en lumière un mécanisme de rétroaction climatique potentiellement important. En se réveillant, ces microbes consomment la matière organique stockée depuis des millénaires, ce qui pourrait transformer de vastes étendues de l'Arctique en nouvelles sources de dioxyde de carbone et de méthane.
Points Clés
- Des microbes dormants depuis 40 000 ans ont été réactivés en laboratoire à partir d'échantillons de pergélisol de l'Alaska.
- Le réchauffement de l'Arctique provoque la fonte du pergélisol, libérant ces micro-organismes.
- Une fois actifs, ces microbes décomposent la matière organique et émettent du dioxyde de carbone et du méthane.
- Les scientifiques avertissent que ce phénomène pourrait créer une boucle de rétroaction dangereuse, accélérant le réchauffement climatique.
Une découverte dans les profondeurs de l'Arctique
Les échantillons au cœur de cette recherche proviennent d'un lieu unique : le Permafrost Tunnel Research Facility, une installation gérée par le Corps des ingénieurs de l'armée américaine en Alaska. Ce tunnel, qui s'enfonce à plus de 100 mètres sous la surface, offre un accès direct à des couches de sol gelé restées intactes pendant des dizaines de milliers d'années.
C'est dans cet environnement souterrain que les chercheurs ont prélevé des carottes de pergélisol contenant de la vie microbienne ancienne. Tristan Caro, alors doctorant à l'Université du Colorado à Boulder et auteur principal de l'étude, souligne la vitalité de ces prélèvements.
"Ce ne sont en aucun cas des échantillons morts", a déclaré Tristan Caro. "Ils sont encore tout à fait capables d'abriter une vie robuste qui peut décomposer la matière organique et la libérer sous forme de dioxyde de carbone."
Cette capacité de survie après une si longue période de dormance est un élément central des préoccupations des scientifiques. Le pergélisol, qui recouvre près d'un quart des terres de l'hémisphère Nord, est un gigantesque réservoir de carbone organique.
Qu'est-ce que le pergélisol ?
Le pergélisol (ou permafrost en anglais) est un sol dont la température se maintient en dessous de 0 °C pendant au moins deux années consécutives. Il est composé de terre, de roches, de glace et de matière organique gelée, comme des restes de plantes et d'animaux. Il agit comme un congélateur naturel, préservant des microbes, des virus et d'énormes quantités de carbone.
La simulation du dégel en laboratoire
De retour au laboratoire, l'équipe scientifique a cherché à simuler les conditions d'un été arctique affecté par le changement climatique. Les échantillons de microbes ont été placés dans des incubateurs à deux températures différentes : 3,8 °C et 12,2 °C.
Au début de l'expérience, l'activité microbienne était extrêmement lente. Certains organismes ne remplaçaient qu'une cellule sur 100 000 chaque jour. À titre de comparaison, les bactéries cultivées en laboratoire renouvellent généralement leurs colonies entières en quelques heures.
Cependant, après une période de six mois, les chercheurs ont observé un changement radical. Les microbes du pergélisol ont soudainement accéléré leur croissance, comme s'ils s'étaient finalement adaptés à leur nouvel environnement dégelé.
Un réveil différé mais significatif
Le délai de six mois avant que l'activité microbienne n'augmente de manière significative suggère qu'il pourrait y avoir un décalage entre la fonte du pergélisol et l'émission massive de gaz à effet de serre. Cependant, ce retard ne diminue pas le risque à long terme.
Cette observation est cruciale. Elle indique qu'après la fonte estivale, il pourrait exister une période de latence avant que les émissions de gaz à effet de serre n'atteignent des niveaux importants. Cela suggère également que des étés plus longs et plus chauds dans l'Arctique augmentent considérablement le risque d'enclencher ce processus.
Les implications pour le climat mondial
L'activation de ces microbes anciens n'est pas une simple curiosité scientifique ; elle représente ce que les climatologues appellent une boucle de rétroaction positive. Le processus fonctionne ainsi :
- Les activités humaines libèrent des gaz à effet de serre, ce qui réchauffe la planète.
- Le réchauffement fait fondre le pergélisol de l'Arctique.
- Des microbes anciens se réveillent et consomment la matière organique libérée.
- Cette consommation produit encore plus de dioxyde de carbone et de méthane.
- Ces gaz supplémentaires accélèrent le réchauffement de la planète, ce qui fait fondre encore plus de pergélisol.
"C'est l'une des plus grandes inconnues dans les réponses climatiques", explique Sebastian Kopf, géomicrobiologiste à l'Université du Colorado à Boulder. La question centrale est de savoir comment le dégel de ce sol gelé, qui stocke d'immenses quantités de carbone, affectera l'écologie de ces régions et le rythme du changement climatique.
Selon Tristan Caro, ce ne sont pas tant les pics de chaleur d'une seule journée qui sont préoccupants, mais plutôt l'allongement de la saison estivale. Lorsque les températures clémentes persistent plus longtemps au printemps et en automne, le sol a plus de temps pour dégeler en profondeur, permettant aux microbes de rester actifs plus longtemps.
Un avertissement pour l'avenir
Les conclusions de cette étude, publiées dans le Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, fournissent des données essentielles pour les modèles climatiques. Elles aident les scientifiques à mieux prédire comment le pergélisol et ses habitants microbiens contribueront au réchauffement de l'Arctique.
Alors que la fonte continue de progresser vers des couches de pergélisol plus profondes et plus anciennes, le potentiel d'émissions de gaz à effet de serre augmente. Comprendre la dynamique de réveil de ces microbes est donc fondamental pour anticiper les futurs changements climatiques et élaborer des stratégies d'atténuation efficaces.
Le réveil de ces formes de vie après 40 000 ans de sommeil glacé est un rappel puissant que les conséquences du réchauffement climatique peuvent provenir de sources inattendues, endormies juste sous la surface de notre planète.
