Les scientifiques ont découvert qu'un type « rare » de bactérie marine est beaucoup plus répandu qu'on ne le pensait auparavant et possède un métabolisme remarquable qui pourrait contribuer à la production de gaz à effet de serre.

Dans une étude publiée dans la revue Avancées scientifiques , une équipe internationale de scientifiques de l'Université de Southampton, l'Institut Max Planck de microbiologie marine, en Allemagne, et d'autres universités européennes montrent que la bactérie Nitrococcus, auparavant peu étudiée, se trouve dans les océans du monde entier, et a l'étonnante capacité de vivre sans oxygène en inversant son métabolisme.

La « fonction » biologique habituelle de Nitrococcus - et d'une poignée d'autres bactéries similaires - est de reconstituer le nitrate (NO3-) dans l'océan par l'oxydation du nitrite (NO2-) - tout en convertissant en même temps le dioxyde de carbone (CO2) en éléments constitutifs de leurs structures cellulaires.

La disponibilité de l'azote nutritif limite souvent la croissance des algues et d'autres organismes de type végétal dans l'océan de surface mondial, où ils récoltent l'énergie lumineuse pour « fixer » le CO2 dans leur propre masse corporelle. L'azote est essentiel à toute vie sur Terre car il est nécessaire à la fabrication de protéines et d'acides nucléiques, et sa forme la plus abondante et la plus stable est le nitrate. Par conséquent, la disponibilité du nitrate est directement liée à la capacité de l'océan à capter et stocker le gaz à effet de serre CO2.

Alors que l'océan de surface éclairé par le soleil manque souvent de nitrate, il s'accumule à des concentrations élevées dans l'océan profond et sombre grâce à l'activité de bactéries oxydant les nitrites comme Nitrococcus. Lorsque l'eau de l'océan profond est recirculée vers la surface éclairée par le soleil dans le cadre de la circulation océanique mondiale naturelle (en moyenne un cycle de 1, 000 ans), ce nitrate « de haute mer » finit par reconstituer la croissance des organismes « verts » qui forment la base de toute vie dans les océans.

Cependant, à travers une série d'expériences menées dans l'Atlantique Sud au large des côtes namibiennes, et vérifiée par des études physiologiques en laboratoire, l'équipe a découvert que Nitrococcus peut, en l'absence d'oxygène, « changer » son métabolisme de sorte qu'il réduit les nitrates en nitrites et en oxyde nitreux (N2O), en produisant, au lieu de capturer, CO2.

Alors que d'autres bactéries marines sont connues pour produire du N2O, c'est la première fois qu'une bactérie marine oxydant les nitrites contribue à la production de ce gaz à effet de serre très puissant et de l'agent appauvrissant la couche d'ozone stratosphérique.

Plus important, une recherche détaillée dans les bases de données mondiales a révélé que Nitrococcus a, En réalité, une diffusion mondiale, ce qui signifie que son potentiel de production de N2O pourrait également être omniprésent - une préoccupation environnementale potentielle étant donné que les océans perdent de l'oxygène sous l'influence du réchauffement climatique.

En outre, l'équipe a découvert que Nitrococcus a la capacité d'oxyder le sulfure, un composé hautement toxique pour la plupart des êtres vivants, comme dans ce que l'on appelle les zones mortes océaniques - des masses d'eau à faible teneur en oxygène associées à une productivité biologique élevée. La capacité de Nitrococcus à convertir le sulfure d'hydrogène (H2S) en soufre inoffensif peut alors contribuer à la « détoxification du sulfure » et protéger d'autres formes de vie.

Auteur principal Dr Jessika Fuessel, de l'Université de Southampton, a déclaré:"Ces bactéries particulières n'ont pas été étudiées en profondeur auparavant, et nous sommes très surpris de constater non seulement qu'ils sont si répandus et abondants, mais aussi qu'ils possèdent une polyvalence métabolique si étonnante.

"Alors que les océans mondiaux continuent de se réchauffer et de perdre de l'oxygène, la nature répandue des Nitrococcus et leur abondance relativement élevée, en particulier dans les eaux océaniques pauvres en oxygène, où près de la moitié de la perte mondiale d'azote marin a lieu - cela signifie que ces bactéries pourraient être sur le point d'inverser leur rôle clé de préservation de l'azote, aggravant les effets du réchauffement climatique."