Des chercheurs des départements de l'Énergie du Canada et des États-Unis ont publié 50 ans de données relatant les cycles de désoxygénation d'un fjord au large de la côte ouest du Canada, et détaillant la réponse des communautés microbiennes habitant le fjord.

La masse de données, rassemblés dans deux nouveaux papiers de la famille Nature, pourrait aider les scientifiques à mieux prévoir l'impact des activités humaines et de la désoxygénation des océans sur les environnements marins. Actuellement, Les zones à minimum d'oxygène (OMZ) représentent jusqu'à 7 pour cent du volume océanique mondial. L'expansion continue des OMZ dans le nord-est du Pacifique subarctique a le potentiel de transporter des eaux appauvries en oxygène dans les régions côtières, affectant négativement les cycles des éléments nutritifs et la productivité de la pêche.

"Nous vivons sur une planète dominée par les océans, et la vie cellulaire de l'océan est à son tour dominée par des communautés microbiennes qui forment des réseaux d'interaction à la fois résilients et réactifs aux perturbations environnementales, ", a déclaré Steven Hallam, microbiologiste de l'Université de la Colombie-Britannique.

"Ces réseaux microbiens entraînent des processus de conversion des nutriments et de l'énergie responsables des fonctions et services écosystémiques essentiels."

La recherche est nouvelle dans la taille et la portée de l'échantillonnage ainsi que le volume de données collectées, selon la co-auteur de l'étude Angela Norbeck, scientifique au Laboratoire des sciences moléculaires de l'environnement, une installation utilisateur du Bureau des sciences du ministère de l'Énergie du Pacific Northwest National Laboratory (PNNL).

"Cette recherche peut aider à prédire les changements dans l'écosystème lorsque les eaux de surface se réchauffent, les effets de l'aménagement du littoral sur un bassin hydrographique fermé, et fournir des informations sur le cycle du carbone et les mécanismes d'adaptation des organismes marins."

Dans la paire de Données scientifiques de la nature études, une équipe multi-institutionnelle de chercheurs dirigée par Hallam a abordé ces questions en présentant des séquences géochimiques et multi-omiques appariées (ADN, ARN et protéines) collectées à partir de la surveillance de séries chronologiques dans un écosystème modèle pour étudier les réponses de la communauté microbienne à la désoxygénation des océans.

Dans l'une des études, les chercheurs présentent un ensemble de données historiques sur les concentrations d'oxygène sur 50 ans, ainsi que des observations géochimiques mensuelles de séries chronologiques de 2006 à 2014 à Saanich Inlet, un fjord sur la côte de l'île de Vancouver, Colombie britannique, Canada, qui subit des cycles de désoxygénation saisonniers récurrents.

Dans la deuxième étude, les chercheurs présentent six années d'observations multi-omiques résolues dans le temps à Saanich Inlet. "Ces ensembles de données, en combinaison avec le compendium géochimique, comprennent un cadre unique résolu en temps pour reconstruire le métabolisme de la communauté microbienne le long de gradients géochimiques définis et promouvoir le développement de modèles pour prédire les réponses de la communauté microbienne à la désoxygénation des océans, " dit Hallam.

"Ces observations prennent une importance immédiate alors que nous considérons les impacts potentiels de l'expansion de l'OMZ sur les ressources marines et notre système climatique, ", dit Hallam. "Ces impacts écologiques représentent un thème récurrent dans tout l'océan mondial qui transcende les frontières anthropiques d'une seule nation ou d'un seul État."