Des chercheurs de l'Université de Grenade (UGR) ont découvert que certains micro-organismes, comme les bactéries, peut voyager d'un continent à l'autre « caché » dans la poussière atmosphérique.

Des scientifiques du Département d'Edaphologie et de Chimie Agricole de l'UGR, Département de physique appliquée, et Center for Scientific Instrumentation ont décrypté l'énigme du transport intercontinental des microorganismes via les ibérulites (particules atmosphériques « géantes » potentiellement inhalables par l'homme) et les poussières atmosphériques, avec le risque de transmission de maladies que cela implique.

Les Ibérulites sont des bioaérosols atmosphériques polyminéraux géants, mesurant en moyenne une centaine de microns environ (bien qu'ils puissent atteindre jusqu'à 250 µm). Ils voyagent à travers les continents, défiant les lois de la gravité et transportant des micro-organismes vivants (agissant un peu comme un lanceur). Ils ont été découverts en 2008 par des chercheurs du Département d'édaphologie et de chimie agricole de l'UGR et de l'Institut andalou de recherche et de formation agricoles et halieutiques (IFAPA).

La NASA a rendu la découverte publique sur son site Web en octobre de la même année. Mais ce n'est qu'à ce jour que l'équipe scientifique pluridisciplinaire de l'UGR a révélé le mécanisme par lequel les bactéries sont impliquées dans la genèse et la formation des ibérulites atmosphériques.

Les chercheurs ont analysé les dépôts de poussière atmosphérique trouvés dans la ville de Grenade, dont la composition est hétérogène comprenant majoritairement de l'argile, quartz, et minéraux carbonatés et, dans une moindre mesure, Oxydes de fer. En plus de ce composant minéral, un composant biologique a été retrouvé dans ces poussières :bactéries, diatomées, organismes planctoniques, et même des brochosomes (granules microscopiques sécrétés par des insectes comme les sauterelles). La poussière provenait du désert du Sahara (nord-nord-est de l'Afrique) et des sols locaux/régionaux. Les interactions atmosphériques entre ces deux composants et les nuages ​​produisent les ibérulites (bioagrégats polyminéraux), dont la composition a maintenant, pour la première fois, été étudiée.

Caractériser les ibérulites et résoudre le mystère de leur existence et de leur formation, les chercheurs ont analysé leur composition minérale, composition élémentaire, taille de la poussière atmosphérique, et l'origine de la masse d'air pour cette région particulière, ainsi que les mécanismes de formation atmosphérique impliquant des bactéries.

Ils ont trouvé que, en termes généraux, les ibérolites trouvent leur origine dans la troposphère à la suite de divers processus hydrodynamiques qui permettent l'interaction entre les grains de poussière, les micro-organismes de cette poussière qui s'élèvent des sols sahariens (qui agissent comme des noyaux de condensation), et les molécules de vapeur d'eau des nuages. La goutte d'eau formée dans ces noyaux de condensation agglutine à l'intérieur des particules de poussière de différentes tailles ainsi que des bactéries en suspension.

Au cours de la trajectoire empruntée par la goutte dans l'air, une série de forces gravitationnelles créent une structure cohérente à l'intérieur, réalisation d'un revêtement mural ou extérieur (micro-stratifié ou croûte d'argile) tout en, à l'intérieur, les particules minérales sont disposées de manière ordonnée (la plus petite à l'extérieur et la plus grande au centre de l'ibérulite).

Aérosols géants

À la fois, en raison des forces hydrodynamiques, un vortex se crée au pôle nord de la goutte d'eau de plus en plus complexe, c'est ce qui donne à ces aérosols géants leur aspect caractéristique. C'est la structure de base de l'ibérulite, ce qui lui permet de réagir avec d'autres composants atmosphériques, laissant derrière lui une trace fiable des lieux par lesquels il est passé.

Alberto Molinero Garcia, chercheur au Département d'Edaphologie et de Chimie Agricole de l'UGR et l'un des auteurs de cette étude, explique :« Les bactéries peuvent survivre dans les ibérulites car elles fournissent un milieu nutritif, un microhabitat riche en nutriments, et ils protègent les bactéries des rayons ultraviolets. Ceci est démontré par les exsudats polymériques bactériens qui, plutôt comme du mucus mucilagineux, agir comme une "colle" entre les particules minérales, empêchant leur désagrégation et augmentant leur résistance à la fragilité dans les phénomènes turbulents de l'atmosphère.

Cela permet aux ibérulites et aux micro-organismes de parcourir de grandes distances intercontinentales sur les courants atmosphériques tels que la couche d'air saharienne (SAL). En transport atmosphérique, l'ibérulite est en contact avec un milieu réactif - l'atmosphère - où s'effectuent les interactions avec les gaz naturellement présents, tels que les composés azotés et soufrés.

Un phénomène mondial

Le chercheur de l'UGR précise que les ibérulites ne sont pas exclusives à cette région d'Espagne :elles peuvent exister dans le monde entier, principalement dans les régions où la poussière est transportée des régions désertiques.

"Ils ont été trouvés en Arabie Saoudite, Volgograd (Russie), et peut-être dans la partie extrême-orientale de la Chine, Japon, Corée, et aussi aux États-Unis, " dit Molinero. Les nouveaux aérosols identifiés à Grenade proviennent du Sahara, qui est un puissant émetteur de poussières atmosphériques (on estime que le Sahara envoie entre 400 et 700 millions de tonnes de poussières dans le monde par an).

Cette poussière, ainsi que les ibérulites et les bactéries incorporées par les différents courants atmosphériques, peut atteindre l'Amazone, les Caraïbes, ou l'Himalaya. Cependant, les poussières arrivant en Méditerranée se caractérisent par avoir suivi une trajectoire atmosphérique spécifique et bien connue.

En utilisant toutes les données qu'ils ont recueillies, les scientifiques de l'UGR modéliseront l'inhalation des particules microscopiques inférieures à 10 microns (PM10) dont sont constituées les ibérulites, ainsi que leur pénétration dans les voies respiratoires et la destination des bactéries qui sont transportées.