Percer les secrets des microbiomes de l’océan Atlantique
L’Atlantique, le deuxième plus grand océan du monde, abrite une grande variété de formes de vie, allant du monde microbien, en grande partie invisible, à de redoutables créatures marines. Cet environnement diversifié fournit une multitude de services écosystémiques et constitue un facteur essentiel de la régulation du climat. À ce titre, une meilleure compréhension et une meilleure gestion de cette vaste ressource permettraient de faire progresser la recherche sur l’environnement marin, apportant des avancées importantes pour des secteurs tels que l’aquaculture, la durabilité, la biotechnologie et la surveillance environnementale. Le projet AtlantECO(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE, a réuni 36 partenaires issus d’Europe, du Brésil et d’Afrique du Sud. Son objectif était d’explorer la dynamique des écosystèmes atlantiques, en apportant de nouvelles connaissances sur le microbiome(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) atlantique et son rôle au sein du système terrestre.
Sonder les profondeurs de la mer à la recherche de nouvelles connaissances
Entre 2020 et 2023, six expéditions phares et cinq campagnes menées par des tiers, sous la direction des partenaires et collaborateurs d’AtlantECO, ont entrepris des missions en mer afin de réaliser de nouvelles observations sur la dynamique de l’océan Atlantique. Les équipes ont mis en commun leur expertise en biologie moléculaire, en écologie et en océanographie, et ont testé des approches de pointe telles que l’analyse des données métagénomiques et la modélisation mathématique. Elles ont défini des bonnes pratiques en matière d’échantillonnage et de constitution de biobanques, et fourni des indicateurs et des prédicteurs de l’état des écosystèmes. Des ensembles de données ouverts et standardisés sur le microbiome de l’Atlantique ont permis de jeter des bases solides pour la recherche océanographique future. «AtlantECO a dressé un tableau détaillé des micro-organismes vivant dans l’océan Atlantique, ainsi que de leurs liens avec d’autres organismes et leur environnement», explique Daniele Iudicone, coordinateur du projet, en soulignant l’essence même des travaux menés. Un autre pilier de la recherche a consisté à étudier les interactions entre les micro-organismes marins et la plastisphère(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Le projet a également examiné les liens entre les processus océaniques physiques, tels que la température et la disponibilité des ressources, et les mouvements des organismes, des nutriments et d’autres matières à travers l’océan.
De nouvelles frontières en biotechnologie marine
Parmi les innovations d’AtlantECO figuraient un instrument autonome destiné au prélèvement d’échantillons d’ADN environnemental; des capteurs génétiques destinés à aider les installations aquacoles à détecter précocement la présence d’organismes nuisibles ou des changements dans la qualité de l’eau; ainsi qu’un système de laboratoire sur puce à faible coût favorisant la détection rapide d’algues productrices de toxines. En outre, le projet a mis l’accent sur la bioprospection(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). L’équipe a mis au point AtlantECO-META, une ressource qui harmonise les données métagénomiques provenant de toute la région atlantique, permettant ainsi aux acteurs du secteur d’accéder à la diversité génétique des micro-organismes marins. Ces résultats peuvent être testés et développés davantage pour des applications telles que la surveillance de la pollution, la découverte de nouvelles enzymes et des processus de production plus durables. L’une des principales découvertes a consisté à identifier la «matière noire» génomique chez les micro-organismes marins. La fonction de ces gènes reste inconnue, mais AtlantECO a mis en évidence leur importance pour le métabolisme, les interactions écologiques et l’adaptation. «Nous avons commencé à combler cette lacune dans nos connaissances en utilisant des données génomiques innovantes à grande échelle, associées à l’IA, à la prédiction de la structure des protéines et à la modélisation de la dynamique moléculaire», explique Daniele Iudicone.
Plonger dans l’avenir de la recherche océanographique
AtlantECO a traduit ses découvertes en recommandations prêtes à être intégrées dans les politiques, fournissant des données factuelles et des orientations pour intégrer les microbiomes marins dans la protection de la biodiversité, la gouvernance des océans et les stratégies d’économie bleue durable. De plus, le projet a accordé une grande importance à la sensibilisation du public à ses avancées par le biais de différents médias, de publications, de la diffusion régulière d’actualités et du podcast AtlantECO(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), qui a diffusé 55 épisodes tout au long du projet. S’appuyant sur ces travaux, AtlantECO aspire à perpétuer son héritage à travers des projets de suivi qui se concentreront sur la modélisation métabolique et la biotechnologie marine. «Ces informations pourraient améliorer les prévisions concernant la manière dont les écosystèmes marins réagissent aux changements environnementaux et aider à identifier les zones à protéger en priorité», conclut Daniele Iudicone.
