Les glaciers et les calottes glaciaires ont récemment été considérés comme des sources importantes de carbone organique et fournissent des nutriments aux écosystèmes marins en aval.

Cependant, l'origine exacte et la bioréactivité du carbone organique dissous à la surface des glaciers ne sont pas entièrement comprises.

Une équipe du Bristol Glaciology Centre, basé à l'Université de Bristol, a découvert que l'activité microbienne à la surface de la calotte glaciaire du Groenland est responsable d'une fraction substantielle du carbone bioréactif, qui à son tour a le potentiel de stimuler d'autres microbes vivant dans les écosystèmes en aval. Leurs conclusions sont publiées aujourd'hui dans Géosciences de la nature .

La calotte glaciaire du Groenland est la deuxième plus grande masse de glace sur Terre, après la calotte glaciaire de l'Antarctique, et peut livrer annuellement environ 400 km3 d'eau aux océans.

Connaître la composition chimique de ce ruissellement est important car il peut influencer la productivité des eaux côtières autour du Groenland. Des études récentes ont montré que le ruissellement glaciaire est une source importante de nutriments hautement biodisponibles pour les écosystèmes en aval.

L'origine et la nature de la matière organique dissoute glaciaire font encore débat.

Jusque là, très peu d'études ont été menées sur l'origine et la bioréactivité de la matière organique exportée de la calotte glaciaire du Groenland, même si le ruissellement de la calotte glaciaire a considérablement augmenté au cours des 25 dernières années.

Dans ce document, issue d'une thèse de doctorat réalisée à l'Université de Bristol, Le Dr Michaela Musilova et ses collègues de l'École des sciences géographiques présentent des mesures simultanées de l'activité microbienne et de la composition en carbone organique dissous de différents habitats de surface de la calotte glaciaire du Groenland.

Ils ont découvert que la photosynthèse microbienne à la surface des glaces était importante et comparable à la photosynthèse des lacs plus chauds.

Parce que la quantité de respiration microbienne était inférieure à la photosynthèse, ils ont calculé qu'une fraction importante du CO2 utilisé pour la photosynthèse s'accumule sur la glace sous forme de carbone organique.

Pendant la saison de fonte, une partie de ce carbone organique est ensuite libérée dans les flux sous forme de carbone organique dissous bioréactif. Leurs mesures de la photosynthèse microbienne étaient significativement corrélées avec la concentration d'espèces organiques dissoutes bioréactives.

Plus loin, ils ont déterminé que les composés organiques librement disponibles (tels que les glucides simples) représentaient 62 pour cent du carbone organique dissous exporté de la surface du glacier par les cours d'eau. Ils concluent donc que les communautés microbiennes sont le principal moteur de la production et du recyclage du carbone organique dissous bioréactif à la surface des glaciers, et que l'exportation de carbone organique dissous par les glaciers dépend de processus microbiens actifs pendant la saison de fonte.

Professeur Alexandre Anesio du Centre de Glaciologie de Bristol, a déclaré:"Cette étude fournit des preuves solides que les microbes photosynthétiques à la surface de la glace produisent de grandes quantités de carbone de bonne qualité qui est libéré dans les eaux de ruissellement pendant l'été.

"Ce carbone bioréactif a le potentiel d'être utilisé par des bactéries dans des environnements en aval, ce qui à son tour peut augmenter le renouvellement des nutriments et la productivité des écosystèmes en aval.

« Depuis quelques années, nous savons que certains types d'algues peuvent bien pousser sur les surfaces glaciaires et cette étude nous amène un peu plus loin pour démontrer que cette communauté microbienne active de la glace peut également modifier la composition chimique de la glace et de l'eau qui quitte la calotte glaciaire du Groenland. »

Professeur Martyn Tranter, également du Bristol Glaciology Centre, a déclaré : «                                                                                                               ; nous avons émis l'hypothèse qu'ils auraient une forte influence sur l'apport de carbone bioréactif à partir de la glace.

Nous démontrons actuellement à travers le projet Black and Bloom que ces algues peuvent également influencer l'obscurcissement de la glace, ce qui engendre une fonte supplémentaire durant l'été."

Le professeur Anesio a ajouté:"Cela démontre que les glaciers et les calottes glaciaires doivent être considérés comme l'un des biomes de la Terre, car ils sont un exemple clair d'écosystèmes à grande échelle qui ont des formes de vie spécifiques qui peuvent modifier l'environnement physique et chimique dans lequel ils vivent. ."