Des scientifiques ont fait une découverte significative sous la banquise de l'Arctique. Des formes de vie microbiennes, considérées comme incapables de survivre dans ces conditions extrêmes, prospèrent dans l'obscurité et le froid. Cette révélation pourrait avoir des implications majeures pour notre compréhension des modèles climatiques mondiaux.
Le processus de fixation de l'azote, essentiel à la vie sur Terre, était jusqu'à présent associé aux eaux chaudes et tropicales. Cette nouvelle étude remet en question cette hypothèse, ouvrant la voie à une nouvelle perspective sur les écosystèmes arctiques et leur rôle dans le cycle global de l'azote.
Points Clés
- Des microbes fixateurs d'azote ont été trouvés sous la banquise arctique.
- Ces organismes étaient auparavant jugés incapables de survivre dans ces conditions.
- La découverte pourrait influencer les modèles climatiques mondiaux.
- La fonte des glaces pourrait augmenter leur prolifération et impacter la chaîne alimentaire marine.
- L'intégration de ces microbes dans les futurs modèles climatiques est nécessaire.
Des Microbes Inattendus dans un Environnement Extrême
L'azote gazeux représente environ 78 % de l'atmosphère terrestre. Tous les organismes vivants ont besoin d'azote pour survivre. Cependant, la plupart ne peuvent pas utiliser cet élément directement sous sa forme gazeuse. Il doit d'abord être converti en ammoniac ou en ammonium par des microbes spécialisés, appelés fixateurs d'azote.
Historiquement, les scientifiques pensaient que ces fixateurs d'azote marins se trouvaient exclusivement dans les eaux chaudes et tropicales. Cette nouvelle recherche change radicalement cette perception. Les chercheurs ont découvert que ces microbes existent et prospèrent dans l'environnement glacial sous la banquise arctique.
« On pensait que la fixation de l'azote ne pouvait pas avoir lieu sous la banquise car les conditions de vie pour les organismes qui effectuent la fixation de l'azote étaient supposées être trop difficiles », explique Lisa von Friesen, biologiste à l'Université de Copenhague et auteure principale de l'étude. « Nous avions tort. »
Fait Intéressant
Les fixateurs d'azote fournissent une ressource fondamentale pour des écosystèmes entiers en convertissant l'azote atmosphérique en une forme utilisable par d'autres organismes.
Une Révélation Récente pour la Science
Ce n'est qu'au cours de la dernière décennie que les chercheurs ont commencé à considérer l'océan Arctique comme une source potentielle de bactéries fixatrices d'azote. Des études antérieures avaient déjà identifié des fixateurs d'azote dans les eaux froides de l'Arctique, mais jamais sous la banquise elle-même.
L'équipe de Lisa von Friesen est la première à faire cette découverte cruciale. Des échantillons prélevés dans l'océan Arctique central et l'Arctique eurasien ont révélé une communauté florissante de microbes. Ces organismes sont appelés diazotrophes non cyanobactériens (NCDs).
Les NCDs sont des bactéries capables de fixer l'azote mais qui ne réalisent pas la photosynthèse. Bien que les chercheurs n'aient pas encore prouvé que ces microbes fixent activement l'azote dans l'Arctique, leur distribution et leur abondance suggèrent un rôle important dans l'activité de fixation de l'azote de la région.
Impact sur la Chaîne Alimentaire Marine
Si ces microbes fixent effectivement l'azote, leur présence pourrait avoir un impact global. Les NCDs nourrissent les algues. Une augmentation des algues dans l'Arctique pourrait soutenir une chaîne alimentaire plus riche.
« Parce que les algues sont la principale source de nourriture pour les petits animaux comme les crustacés planctoniques, qui à leur tour sont mangés par les petits poissons, plus d'algues peuvent finir par affecter toute la chaîne alimentaire », détaille Lisa von Friesen.
Contexte
Le cycle de l'azote est un processus biogéochimique essentiel. Il transforme l'azote atmosphérique en composés utilisables par les êtres vivants, un élément clé pour la croissance des plantes et des algues.
La Fonte des Glaces et ses Conséquences
L'étude a également révélé que les bords de la banquise arctique abritent généralement plus de bactéries fixatrices d'azote. Ces zones montrent aussi une activité de fixation de l'azote plus élevée. Cela suggère qu'avec la fonte rapide des glaces due au changement climatique, un nombre croissant de ces microbes uniques pourraient proliférer.
Cette prolifération pourrait modifier la chaîne alimentaire marine et même impacter l'atmosphère. Une augmentation de la production d'algues dans l'Arctique pourrait également piéger davantage de dioxyde de carbone de l'atmosphère.
« Si la production d'algues augmente, l'océan Arctique absorbera plus de CO2 car plus de CO2 sera lié dans la biomasse algale », explique Lasse Riemann, écologiste microbien marin. Cependant, il ajoute que les systèmes biologiques sont complexes. Il est donc difficile de faire des prédictions fermes, car d'autres mécanismes pourraient agir dans la direction opposée.
- La fonte des glaces en Arctique est un phénomène accéléré.
- Les régions marginales de la banquise sont des points chauds pour ces microbes.
- Plus d'algues signifie potentiellement plus d'absorption de CO2.
Nécessité d'Intégrer ces Données aux Modèles Climatiques
L'argument principal de Riemann est clair : les fixateurs d'azote dans l'Arctique doivent être intégrés aux futurs modèles climatiques. Cette intégration est essentielle pour des prévisions plus précises de l'évolution du climat mondial.
L'équipe de recherche conclut que « la fonte de la banquise peut, directement ou indirectement, stimuler la fixation de l'azote ». Ils encouragent donc un futur effort de modélisation. Cet effort devrait cibler l'ampleur et la dynamique de la fixation de l'azote dans l'océan Arctique.
Cette découverte souligne l'importance des écosystèmes polaires dans la régulation climatique. Elle met en lumière des processus biologiques jusqu'alors méconnus, qui pourraient jouer un rôle crucial dans les réponses de la Terre au changement climatique global. Les recherches futures devront confirmer l'activité de fixation de l'azote de ces microbes et quantifier leur impact exact sur l'environnement arctique et mondial.
