Une étude d'une zone humide du lac Érié suggère que les scientifiques ont largement sous-estimé le nombre d'endroits où les microbes producteurs de méthane peuvent survivre - et, par conséquent, les modèles climatiques mondiaux actuels peuvent mal évaluer la quantité de méthane rejetée dans l'atmosphère.

Dans la revue Communication Nature , des chercheurs de l'Ohio State University et leurs collègues décrivent la découverte du premier microbe producteur de méthane connu qui est actif dans un environnement riche en oxygène.

L'oxygène est censé être toxique pour ces microbes, appelés méthanogènes, mais le nouveau nommé Candidatus Methanothrix paradoxum s'y épanouit.

En réalité, 80 pour cent du méthane dans la zone humide à l'étude provenait de sols oxygénés. L'habitat du microbe s'étend des parties les plus profondes d'une zone humide, qui sont dépourvus d'oxygène, jusqu'aux sols de surface.

"Nous avons toujours supposé que l'oxygène était toxique pour tous les méthanogènes, " a déclaré Kelly Wrighton, chef de projet et professeur de microbiologie à l'Ohio State. "Cette hypothèse est si profondément ancrée dans notre pensée que les modèles climatiques mondiaux ne permettent tout simplement pas la production de méthane en présence d'oxygène. Nos travaux montrent que cette façon de penser est dépassée, et nous sous-estimons peut-être largement le méthane dans nos modèles climatiques existants. »

Plus de travail doit être fait avant que les chercheurs puissent déterminer exactement combien de méthane il y a en plus, mais l'habitat du microbe semble être global.

Recherche de bases de données accessibles au public, les chercheurs ont trouvé des traces de Candidatus Methanothrix paradoxum dans plus de 100 sites en Amérique du Nord, Amérique du Sud, Europe et Asie. L'organisme vit dans les rizières, les terres humides et les tourbières, même aussi loin au nord que l'Arctique. Il n'avait tout simplement pas été catalogué auparavant, et son métabolisme inhabituel n'avait pas été découvert.

Les chercheurs savent depuis longtemps que les zones humides sont la plus grande source naturelle de méthane sur Terre. Ils ont placé des estimations sur la quantité de méthane produite dans le monde sur la base de l'idée que seule la partie sans oxygène de toute zone humide pourrait abriter des méthanogènes.

Au cours de la dernière décennie seulement, les océanographes ont vu des preuves de la production de méthane dans l'eau oxygénée, et a surnommé le phénomène le "paradoxe du méthane, " mais aucun micro-organisme n'a été trouvé responsable.

Le microbe des zones humides nouvellement découvert est le premier organisme de ce type jamais découvert. C'est pourquoi Wrighton et son équipe l'ont nommé Candidatus Methanothrix paradoxum.

Les chercheurs ne s'attendaient pas à faire cette découverte particulière en novembre 2014, lorsqu'ils ont collecté des échantillons de sol sur des sites autour de la réserve nationale de recherche sur l'estuaire d'Old Woman Creek, une zone humide d'eau douce de 573 acres sur la pointe sud du lac Érié près de Huron, Ohio. Leur objectif était de cartographier le métabolisme des microbes qui y vivaient, pour mieux comprendre comment le méthane était produit en général.

Lorsque le doctorant Jordan Angle a analysé les échantillons, il trouva quelque chose d'étrange :les sols riches en oxygène contenaient plus de méthane que les sols qui manquaient d'oxygène.

"Je n'y croyais pas, et pensait qu'il avait mélangé les échantillons, " a déclaré Wrighton.

Après qu'Angle ait répété l'expérience deux fois de plus et obtenu les mêmes résultats, l'équipe est revenue sur le site pendant six mois en 2015, Avril à octobre. Ils ont trouvé que, dans certains cas, les sols oxygénés contenaient 10 fois plus de méthane que les sols non oxygénés.

Ensuite, les chercheurs ont séquencé l'ADN microbien des sols et assemblé les génomes de l'organisme le plus abondant, qui s'est avéré être le nouveau microbe producteur de méthane. Ces microbes producteurs de méthane contribuent au fait que, bien que les zones humides ne couvrent que 6 pour cent de la surface de la Terre, ils représentent environ un tiers de tout le méthane atmosphérique, estimé à 160 millions de tonnes—au moins, c'était l'estimation avant cette découverte.

Les zones humides ne sont pas les méchants de l'histoire, bien que. Ils font beaucoup de bien à l'environnement — du filtrage des contaminants de l'eau à la création d'un habitat vital pour les animaux — et ils stockent beaucoup plus de gaz à effet de serre qu'ils n'en émettent. Globalement, les zones humides séquestrent jusqu'à 700 milliards de tonnes de carbone qui, autrement, augmenteraient les températures mondiales, si c'était pour entrer dans l'atmosphère.

« Depuis la fin du XVIIIe siècle, 90 pour cent des ressources des zones humides de l'Ohio ont été détruites ou dégradées par le drainage, remplissage ou autres modifications, ", a déclaré Wrighton. "Il est impératif, en particulier pour les zones humides naturelles comme celle-ci, de préserver et de protéger ces ressources."