Les effets du changement climatique mondial entraînent déjà la perte de glace de mer, l'élévation accélérée du niveau de la mer et des vagues de chaleur plus longues et plus intenses, entre autres menaces.

Aujourd'hui, la toute première enquête sur les lipides planctoniques dans l'océan mondial prédit une diminution liée à la température de la production d'acides gras essentiels oméga-3, un sous-ensemble important de molécules lipidiques.

Une implication importante de l'enquête est qu'à mesure que le réchauffement climatique progresse, il y aura de moins en moins d'acides gras oméga-3 produits par le plancton à la base du réseau trophique, ce qui signifiera moins d'acides gras oméga-3 disponibles pour les poissons et pour les humains. . L'acide gras oméga-3 est une graisse essentielle que le corps humain ne peut pas produire par lui-même et est largement considéré comme une «bonne» graisse qui lie la consommation de fruits de mer à la santé cardiaque.

L'enquête a analysé 930 échantillons de lipides à travers l'océan mondial à l'aide d'un flux de travail analytique uniforme de spectrométrie de masse précise à haute résolution, "révélant des caractéristiques jusqu'ici inconnues des lipidomes planctoniques océaniques", qui est l'intégralité de centaines à des milliers d'espèces de lipides dans un échantillon, selon un nouvel article dirigé par des auteurs de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI).

"En nous concentrant sur dix classes de glycérolipides moléculairement diverses, nous avons identifié 1 151 espèces lipidiques distinctes, constatant que l'insaturation des acides gras (c'est-à-dire le nombre de doubles liaisons carbone-carbone) est fondamentalement limitée par la température. ] au cours du siècle prochain, qui sont susceptibles d'avoir de graves effets délétères sur les pêcheries économiquement critiques », indique l'article, « Les lipidomes océaniques mondiaux montrent une relation universelle entre la température et l'insaturation lipidique », publié dans Science .

L'EPA est l'un des acides gras oméga-3 les plus nutritifs, a été associé à de nombreux avantages pour la santé et est largement disponible en tant que complément alimentaire. "Les lipides dans l'océan affectent votre vie", déclare le co-auteur de l'article de revue Benjamin Van Mooy, chercheur principal au département de chimie et géochimie marines de l'OMSI. "Nous avons constaté que la composition des lipides dans l'océan va changer à mesure que l'océan se réchauffe. C'est une source de préoccupation. Nous avons besoin de ces lipides qui se trouvent dans l'océan car ils influencent la qualité de la nourriture que l'océan produit pour l'humanité. ."

"Tous les organismes de l'océan doivent faire face à la température de l'eau. Avec cette étude, nous avons révélé l'un des moyens biochimiques importants que les cellules utilisent", déclare Henry C. Holm, auteur principal de l'article de journal, doctorant au Massachusetts Institute of Technology (MIT)—WHOI Joint Program in Oceanography/Applied Ocean Science and Engineering. "Ces découvertes sur l'EPA ont été rendues possibles en utilisant une méthode qui nous donne une image très complète des glycérolipides dans chaque échantillon. Nous avons vu que la température était liée à la saturation des membranes cellulaires partout où nous regardions dans l'océan."

Les lipides sont une classe de biomolécules produites et utilisées par des organismes de tous les domaines de la vie pour le stockage d'énergie, la structure membranaire et la signalisation. Ils représentent environ 10 à 20 pour cent du plancton à la surface de l'océan, où la production et les stocks de lipides sont les plus élevés. Les océanographes utilisent les lipides comme biomarqueurs des processus chimiques et biologiques depuis des décennies, et des recherches approfondies ont été menées sur leur biogéochimie. Ce n'est que récemment, cependant, que la combinaison de la spectrométrie de masse à haute résolution et des outils analytiques en aval a permis des évaluations complètes et non ciblées des lipides océaniques à des échelles similaires aux enquêtes sur d'autres molécules telles que les acides nucléiques et les protéines.

Dans cette nouvelle enquête, les chercheurs ont examiné un ensemble de données spectrales de masse à l'échelle mondiale de lipidomes planctoniques provenant de 146 emplacements collectés au cours de sept croisières de recherche océanographique de 2013 à 2018. Les chercheurs notent que bien que les lipidomes de la communauté planctonique soient affectés par de nombreux facteurs environnementaux tels que la disponibilité des nutriments, l'article rapporte "la relation entre les lipides et sans doute le contrôle le plus fondamental de leur composition :la température".

Les chercheurs ont examiné l'état de saturation des 10 principales classes de lipides avec du glycérol (c'est-à-dire des glycérolipides) et ont découvert que parmi ces classes, "la température avait une grande influence sur la structuration de l'abondance relative des espèces d'acides gras". De plus, les chercheurs ont découvert une transition claire des espèces lipidiques avec plus d'acides gras insaturés à des températures plus froides vers des espèces entièrement saturées aux températures les plus chaudes.

"Ces tendances sont également évidentes dans toutes les autres classes de glycérolipides ainsi que dans les lipidomes totaux agrégés de toutes les classes de glycérolipides", indique le document. "En effet, il est frappant de constater que la relation entre la température et l'insaturation émerge de notre ensemble de données malgré la couverture de communautés planctoniques aussi diverses et disparates, des gyres subtropicaux appauvris en nutriments au plateau côtier antarctique très productif."

Les chercheurs ont également découvert que le pourcentage d'abondance des espèces d'acide eicosapentaénoïque (EPA) présentait une forte relation avec la température. Pour déterminer comment les limites supérieure et inférieure de la composition de l'EPA pourraient changer dans des conditions de réchauffement futures, les chercheurs ont généré des cartes utilisant les conditions de température de surface de la mer à la fin du siècle pour différents scénarios climatiques. Dans le cadre du scénario climatique SSP5-85, qui, selon le document, est considéré comme le pire scénario avec des émissions de gaz à effet de serre élevées et persistantes, certaines régions océaniques - en particulier à des latitudes plus élevées - voient une diminution drastique allant jusqu'à -25 % de l'EPA par rapport à la montant qu'ils ont maintenant, selon le journal.

Van Mooy a déclaré que la recherche "est un autre exemple de la façon dont les activités humaines perturbent les océans d'une manière à laquelle nous ne nous attendions pas, et de l'incertitude quant à la façon dont l'océan va réagir au réchauffement". + Explorer plus loin

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