Le changement climatique peut mettre en danger les cyanobactéries qui sont essentielles au fonctionnement de l'océan à mesure que la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère augmente et que l'acidité de l'eau océanique change.

Dans un article publié jeudi dans Science , une équipe de chercheurs de la Florida State University, L'Université de Xiamen en Chine et l'Université de Princeton soutiennent que l'acidification de l'eau de mer causée par l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone rend difficile pour un type de cyanobactérie d'effectuer un processus appelé fixation de l'azote.

Peu de gens en savent beaucoup sur un type de cyanobactérie appelé Trichodesmium , mais cette minuscule collection de cellules est essentielle à la santé de centaines d'espèces dans les océans de la Terre. Grâce à la fixation de l'azote, Trichodesmium convertit l'azote gazeux en ammoniac et autres molécules dont les organismes dépendent pour leur survie.

Trichodesmium serait responsable d'environ 50 pour cent de la fixation de l'azote marin, une baisse de sa capacité pourrait donc avoir un effet d'entraînement majeur sur les écosystèmes marins.

"C'est l'une des principales sources d'azote pour les autres organismes de l'océan ouvert, " a déclaré Sven Kranz, professeur assistant de la Terre, Ocean and Atmospheric Science à la Florida State University et co-auteur de cette étude. "Si Trichodesmium réagit négativement aux changements environnementaux imposés à l'océan par la combustion de combustibles fossiles, cela pourrait avoir un effet important sur notre réseau trophique."

Les effets du changement climatique sur Trichodesmium ont été largement étudiés par des scientifiques dans des laboratoires du monde entier, mais avec des résultats très différents. Certains scientifiques ont découvert que l'augmentation du dioxyde de carbone dans les eaux océaniques provoquait une baisse de la fixation de l'azote, tandis que d'autres ont connu d'énormes augmentations. En raison du rôle important que jouent ces bactéries dans la santé des océans de la Terre, Kranz et ses collègues ont cherché à résoudre les divergences.

Certaines de ces divergences, ils ont trouvé, sont basées sur la préparation de l'eau dans laquelle ces organismes se développent généralement dans des conditions de laboratoire. Par exemple, les chercheurs ont découvert une contamination par des éléments tels que l'ammoniac ou des éléments toxiques comme une concentration accrue de cuivre.

"Toute légère différence dans les ingrédients spécifiques de l'eau - dans ce cas, l'eau de mer artificielle que les scientifiques préparent - peut avoir un effet énorme sur le résultat, " a déclaré Kranz.

Une légère contamination peut jeter une énorme clé dans le processus, Pourtant, l'utilisation de cette eau de mer artificielle est courante car tous les laboratoires n'ont pas accès à de l'eau de mer propre.

Les auteurs ont également découvert qu'une augmentation du dioxyde de carbone pouvait parfois stimuler la fixation de l'azote, mais cela était compensé par les effets négatifs de l'augmentation de l'acidité des océans.

Kranz a commencé à étudier comment l'augmentation du dioxyde de carbone affecte les cyanobactéries en tant que chercheur en Allemagne, puis en tant que chercheur postdoctoral avec François Morel et Dalin Shi à l'Université de Princeton. Shi est maintenant à l'Université de Xiamen et a dirigé l'étude avec son groupe de recherche là-bas.

Pour cette étude, Kranz s'est concentré sur les collectes de données préliminaires et sur la façon dont les cyanobactéries ont réagi aux variations des concentrations de fer et de dioxyde de carbone. Le groupe de Shi en Chine a mené d'autres études, y compris l'analyse des protéines et a reproduit ce travail sur le terrain, mener des expériences en mer de Chine méridionale en mai 2016.