Lorsque le capitaine James Cook et le botaniste Sir Joseph Banks ont navigué sur la grande barrière de corail australienne (GBR) dans les années 1770, ils ont décrit des proliférations de « sciure de bois » que nous savons maintenant être la cyanobactérie Trichodesmium. De la même manière, en 2014, un voyage de recherche dirigé par UTS a trouvé l'espèce en abondance, mais grâce aux nouvelles techniques de biologie moléculaire, ils ont également pu identifier d'autres espèces importantes de bactéries qui pourraient aider à résoudre un casse-tête scientifique.

Paradoxalement, bien que les récifs coralliens soient généralement des zones de haute productivité biologique, les eaux marines environnantes sont souvent pauvres en nutriments, surtout l'azote. L'activité d'un groupe spécialisé de micro-organismes est une façon de soutenir des niveaux élevés de productivité biologique. Les bactéries fixatrices d'azote convertissent les gaz azotés, qui sont abondants mais inaccessibles à la plupart des organismes, en formes biodisponibles essentielles, permettant à l'azote d'être incorporé dans le réseau trophique. La fixation de l'azote est donc l'un des processus biochimiques les plus essentiels sur terre.

L'équipe de recherche, animé par des scientifiques du Cluster Changement Climatique (C3) de l'UTS, avec des collaborateurs de l'UNSW et de l'Australian Institute of Marine Science, a mené une étude à travers les eaux couvrant 10 emplacements différents dans la GBR. Les résultats de l'enquête, publiés dans Frontiers for Microbiology fournissent la première preuve quantitative de l'importance potentielle au niveau de l'écosystème de la fixation de l'azote dans les eaux de la GBR.

L'auteur principal, le Dr Lauren Messer, explique que l'étude est importante parce que le GBR est en grande partie un azote limité, système pauvre en nutriments, surtout pendant la saison tropicale sèche (hiver austral) où la recherche a été entreprise.

"La fixation de l'azote par les bactéries marines pourrait atténuer la limitation de l'azote au sein de cet écosystème important en introduisant du nouvel azote dans la colonne d'eau. Ce nouvel azote sera alors disponible pour soutenir la croissance et la production de phytoplancton dans la région en période de stress azoté, " elle dit.

Dr Messer, qui a entrepris l'étude dans le cadre de sa candidature au doctorat dans le programme de recherche UTS Climate Change Cluster Ocean Microbes and Healthy Oceans, a déclaré qu'il s'agissait d'informations nouvelles pour le GBR et suggérait un plus grand potentiel de fixation du diazote dans la région.

"Grâce aux techniques moléculaires dont nous disposons maintenant, nous pouvons cibler les gènes bactériens responsables de faciliter la fixation de l'azote et cela nous permet d'identifier 'qui' est capable de ce processus. Nous pouvons également déterminer s'ils sont actifs ou non, " elle dit.

Directeur de thèse du Dr Messer et responsable du programme de recherche Ocean Microbes and Healthy Oceans, Professeur agrégé Justin Seymour, a déclaré que les résultats peuvent éclairer les futurs efforts de recherche pour incorporer l'activité de diverses bactéries fixatrices de diazote dans le bilan d'azote marin pour le GBR.

"La recherche de Lauren a réussi à réunir une suite d'approches sophistiquées pour fournir de nouvelles informations sans précédent sur les processus biologiques et chimiques qui sous-tendent le fonctionnement de l'un des écosystèmes marins les plus importants et les plus menacés de la planète, " il dit.