Les bactéries marines et les modèles de changement climatique

Les particules de matière organique qui coulent sont un élément clé de la pompe biologique du carbone, qui capte le carbone dans l'atmosphère pour le déposer dans les eaux profondes de l'océan. Une compréhension détaillée de ce phénomène est nécessaire pour développer des modèles précis montrant le rôle joué par l'océan dans le changement climatique.

Changement climatique et Environnement

Une initiative financée par l'UE a été lancée pour mieux comprendre les facteurs qui régissent la diversité microbienne dans les océans. Le projet BACPAC a étudié si les particules marines qui descendent des couches productives de surface étaient colonisées par les mêmes communautés de bactéries que celles présentes dans les eaux environnantes. Des études ont été conduites pour voir avec quelle efficacité ces colonies décomposent les particules et si ces schémas de décomposition varient dans le temps et dans l'espace. Ces activités ont été conduites en laboratoire et sur le terrain dans des sites en Atlantique Nord et dans l'Arctique. Les résultats ont montré que les particules qui coulent sont principalement colonisées dans les couches de surface de l'océan, où se déroule la formation des particules. L'une des plus importantes sources de chute de matière organique vers les profondeurs est constituée par les pelotes fécales produites par le zooplancton qui se nourrit de plantes microscopiques (phytoplancton). La communauté bactérienne est conservée lors de la chute des particules, ce qui introduit de nouveaux types de bactéries dans l'environnement des eaux profondes. Les interactions entre zooplancton et phytoplancton ont été étudiées en utilisant une espèce de copépode élevée en laboratoire, Acartia grani. L'objectif était de déterminer si la communauté bactérienne des pelotes fécales du zooplancton provient de l'alimentation ou du ventre des consommateurs. Cette question est importante car les conditions environnementales auxquelles les bactéries associées aux pelotes sont adaptées ont un impact sur la vitesse de dégradation des pelotes. Le projet BACPAC a également étudié les variations dans la composition des communautés bactériennes associées aux différentes espèces de zooplancton en Méditerranée occidentale et dans l'est de l'océan Atlantique. Les zooplanctons de grande taille sont capables de migrer verticalement entre différentes surfaces et profondeurs des océans et peuvent contribuer à l'échange bidirectionnel entre différents types de bactéries. Les résultats préliminaires ont montré que les communautés bactériennes associées au zooplancton ont généralement des effectifs très réduits par rapport aux eaux environnantes. Cependant, cela incluait des types de bactéries qui se trouvent rarement dans les environnements marins. Les études ont également révélé que le zooplancton se nourrit de minuscules picocyanobactéries. Celles-ci sont extrêmement abondantes dans l'océan, mais elles étaient traditionnellement considérées comme trop petites pour être consommées par la plupart des zooplanctons. Le travail conduit dans le cadre du projet BACPAC présentera des bénéfices directs en termes de nouvelles données sur les communautés bactériennes et leur dégradation des particules organiques de la couche de surface productive de l'océan. Cela donnera des informations très utiles pour développer avec succès des modèles biogéochimiques décrivant le cycle marin du carbone.