Il a été démontré que les changements saisonniers dans les turbulences et la disponibilité des nutriments façonnent les communautés microbiennes de la mer Rouge. "Une grande partie de l'écosystème marin est finalement basée sur la façon dont les microbes vivent et ce qu'ils font, " explique le chercheur John Pearman, qui a entrepris l'étude. "Il est important de savoir comment les microbes réagissent pour comprendre comment l'écosystème va fonctionner."

À l'aide d'un échantillonneur à rosette CTD qui combinait des bouteilles d'échantillonnage avec des capteurs de température et de conductivité de l'eau, des chercheurs du Centre saoudien Aramco-KAUST pour les observations environnementales marines ont mesuré les conditions de l'eau et collecté des échantillons pour l'analyse des communautés microbiennes planctoniques dans diverses parties de la mer Rouge à différentes saisons. Le séquençage des gènes d'ARNr à partir de ces échantillons leur a donné des instantanés de l'évolution des communautés au fil du temps.

Dirigé par les scientifiques marins Susana Carvalho et Burton Jones, l'équipe de recherche a constaté dans l'ensemble que la diversité était la plus grande dans le sud de la mer Rouge et la plus faible dans la région centrale. Cependant, les communautés variaient dans toutes les régions et selon les saisons dans le Nord comme dans le Sud.

Le sud de la mer Rouge avait la plus faible diversité à l'automne, lorsque la disponibilité élevée des nutriments a fourni suffisamment d'énergie pour que le plancton plus gros se développe, tandis que de faibles niveaux de turbulence ont minimisé les interactions avec les prédateurs. Par conséquent, ces groupes ont pu dominer les communautés, diluer leur richesse.

Au printemps, des niveaux de turbulence plus élevés ont permis au zooplancton prédateur de trouver plus facilement ses proies et de les contrôler, accroître la diversité des communautés.

Dans le nord de la mer Rouge, les niveaux de nutriments restent inférieurs tout au long de l'année, mais les changements saisonniers de la turbulence ont modifié la composition et la structure des communautés microbiennes, bien que les changements aient été plus faibles que dans le Sud.

Ces résultats soutiennent un modèle vieux de 15 ans liant la structure de la communauté aux facteurs physiques, tels que les turbulences et les niveaux de nutriments. "L'étude originale était basée sur les communautés de phytoplancton, mais nous avons pu cibler l'ensemble de la communauté microbienne grâce au séquençage et montrer que la théorie originale est applicable à l'ensemble de la communauté planctonique, " dit Pearman.

Malgré le nouveau soutien, le modèle reste un travail en cours, avec des chercheurs intégrant les effets de facteurs supplémentaires, comme les courants, à mesure que de nouvelles données deviennent disponibles.

"Beaucoup de choses sont encore inconnues sur l'environnement microbien marin bien qu'ils soient en fait la base des réseaux trophiques, cyclage chimique et fixation du carbone, " dit Pearman. " Il est extrêmement important de savoir comment la communauté microbienne réagit aux différences de température, nutriments et turbulences notamment à la lumière du changement climatique ou de l'enrichissement anthropique en nutriments dû au développement des régions côtières.

L'équipe prévoit de continuer à affiner sa compréhension en étudiant les communautés microbiennes le long de l'axe latitudinal de la mer Rouge, plus loin des influences côtières, ainsi que d'incorporer l'effet de circulation dans leurs modèles.