Plancton bactérien et archéen, comme la forme de vie la plus abondante dans les océans, influencent profondément l'environnement mondial. Sur la base d'une vaste étude des mers, des chercheurs de la KAUST ont développé un modèle qui prédit comment le changement climatique pourrait affecter ces populations microbiennes1.

Température, la disponibilité des nutriments et les taux de mortalité sont trois facteurs principaux qui peuvent fortement influencer le nombre de ces organismes simples connus sous le nom de procaryotes planctoniques hétérotrophes. "J'ai longtemps été intrigué par les relations possibles entre ces trois contrôles principaux et s'il existe ou non des modèles systématiques, " a déclaré le professeur agrégé de sciences marines KAUST Xosé Anxelu Morán, qui a dirigé la recherche.

Bien que Morán ait déjà étudié ces facteurs sur certains sites océaniques, l'expédition Malaspina 2010 Global Circumnavigation lui a donné l'opportunité d'étendre cette analyse dans le monde entier.

Au cours de cette expédition, qui était dirigée par le collaborateur de Morán et collègue de KAUST, Carlos Duarte, les chercheurs ont analysé des échantillons de 109 sites différents dans l'Atlantique, Océans Indien et Pacifique. Sur chaque site, ils ont quantifié la masse des procaryotes planctoniques hétérotrophes et la mesure dans laquelle ces organismes se reproduisaient. Ces données leur ont permis de déterminer les effets relatifs de la température et de la disponibilité des nutriments sur les populations microbiennes.

L'équipe de Morán a également mesuré le nombre de virus et de microbes plus gros qui peuvent tuer ou consommer ce plancton.

En analysant les contributions de ces trois facteurs, une image cohérente a commencé à émerger. "Si soit la disponibilité de nourriture, soit les taux de prédation ou d'attaque virale limitent la croissance des bactéries planctoniques, alors la température ne joue qu'un rôle mineur, " expliqua Morán. " Inversement, si les bactéries sont libérées de ces deux témoins, alors la température devient le facteur prédominant."

Cependant, les chercheurs ont également découvert qu'il existait d'importants facteurs géographiques régissant l'effet de la température :l'impact du réchauffement devrait être plus important vers les pôles que dans les eaux plus proches de l'équateur.

Les écosystèmes océaniques peuvent extraire l'excès de carbone de l'atmosphère, mais Morán souligne que la prolifération des procaryotes planctoniques aux dépens d'organismes plus gros peut saper cette séquestration du carbone. Ainsi, comprendre où et dans quelle mesure ces populations sont affectées par le réchauffement aura des implications importantes pour l'environnement.

Morán met maintenant le modèle de son équipe à l'épreuve en examinant comment les changements environnementaux affectent le comportement de croissance du plancton de surface des eaux de la mer Rouge près de KAUST. "Nous voulons le prouver expérimentalement en mer Rouge, le bassin marin profond le plus chaud du monde, " il a dit.