Crédit :Université Macquarie
Les scientifiques australiens en ont enregistré plus de 175, 000 minuscules microbes habitant pour la première fois nos eaux océaniques, fournissant une base de référence sans précédent pour mesurer les effets du changement climatique et des activités humaines.
Fiche d'information sur les microbes
Invisible à l'oeil nu, les microbes constituent près de 98 pour cent de la biomasse de l'océan et sont responsables du maintien de l'écosystème marin en bonne santé.
Un article récemment publié dans Données scientifiques , dirigé par le Dr Mark Brown de l'Université de Newcastle et le Dr Martin Ostrowski de l'Université Macquarie, révèle la grande diversité des microbes et apporte de nouvelles connaissances sur leur comportement environnemental.
L'ensemble de données sans précédent est le résultat d'une initiative de collaboration en cours impliquant 18 universités australiennes, Les agences du Commonwealth et les instituts de recherche, qui en a enregistré plus de 175, 000 espèces uniques de microbes sur sept sites autour de la côte australienne et dans l'océan Austral.
Que sont les microbes ?
Mesurant moins de cinq microns, qui est plus petit que les excréments d'acariens, des millions de ces minuscules organismes se trouvent dans chaque litre d'eau de mer et comprennent des formes de vie cellulaires telles que le phytoplancton (algues) et les bactéries.
Le Dr Brown a déclaré que les microbes dans l'océan sont peut-être les organismes les plus importants pour maintenir notre monde en bonne santé, planète habitable. "Similaire aux liens entre la santé humaine et le microbiome humain, la santé des océans est en grande partie contrôlée par ses habitants microbiens. Constituant la base de tout l'écosystème, les microbes fournissent de la nourriture à toute autre vie marine et produisent la moitié de l'oxygène que nous respirons.
"À cet égard, ils fonctionnent de la même manière que les organes d'un corps humain. Certains microbes agissent comme les poumons de l'océan responsables de la collecte et de la distribution de l'oxygène à la planète, tandis que d'autres agissent comme l'intestin ou le foie pour détoxifier les impuretés dans l'eau et contrôler le flux de nutriments. »
Plonger sous la surface
Les scientifiques ont développé le projet en 2012 pour remédier au manque de données concernant les communautés microbiennes marines et leurs changements au fil du temps.
« Nous étions extrêmement préoccupés par le fait qu'aucune référence n'existait pour comparer l'activité microbienne. Avant ce projet, il n'y avait aucune information détaillant à quoi ressemblaient les microbes en Australie, ce qui rendait difficile de savoir comment ils auraient pu changer au fil des saisons ou des années, " a déclaré le Dr Brown.
Utilisant des méthodes de filtration similaires à celles utilisées pour purifier l'eau potable, les scientifiques ont collecté des échantillons de microbes chaque mois à plusieurs profondeurs, allant de l'eau de surface jusqu'à 100 mètres.
"Différents microbes vivent dans différentes parties de l'océan et ils ont évolué pour occuper toutes les niches imaginables. Différentes espèces peuvent être trouvées vivant sur des cheminées hydrothermales en eaux profondes, dans les sédiments, à des profondeurs variables et en eau chaude ou froide, " a déclaré le Dr Brown.
Le matériel extrait des filtres a ensuite été séquencé génétiquement à l'aide d'une technologie disponible uniquement ces dernières années, qui a fourni un instantané du modèle d'ADN des habitants microbiens dans chaque échantillon. Formant une énorme base de données génétiques, cette première publication de données suit plus de 200 millions d'enregistrements de plus de 175, 000 espèces uniques de microbes.
Indicateurs de la nature
Agissant comme les sentinelles du changement de l'océan, les microbes réagissent rapidement à leur environnement et un léger changement de conditions peut considérablement remodeler la structure de la communauté.
"Les organismes que nous avons identifiés sont répandus et leur présence et leur abondance sont étroitement liées à leur environnement. Nous avons constaté que les assemblages microbiens présentent des cycles saisonniers, changeant avec la progression de l'été, automne, hiver et printemps, revenir à l'assemblage d'origine à nouveau en été, " expliqua le Dr Brown.
« Nous avons maintenant défini des bases de référence pour les cycles saisonniers par rapport auxquelles nous pouvons identifier l'impact du changement climatique, " il ajouta.
Coauteur, Dr Martin Ostrowski de l'Université Macquarie, a déclaré que l'équipe du projet construit actuellement des modèles pour prédire où les organismes vivront à l'avenir et quelles fonctions ils rempliront.
"Nous pouvons désormais utiliser les données de base que nous avons collectées pour créer des modèles qui nous indiquent comment les microbes réagissent aux différentes conditions environnementales et comment nous nous attendons à ce qu'ils changent compte tenu des projections climatiques futures.
"La production primaire et l'utilisation du carbone par les microbes marins déterminent la quantité de nourriture fournie au reste de la chaîne alimentaire, nos prévisions seront donc incroyablement pertinentes pour les scientifiques mais aussi pour des industries telles que la pêche et le tourisme. »
Aller dans le sens du courant
Le projet a été financé par l'Australian Research Council (ARC), l'Organisation de recherche scientifique et industrielle du Commonwealth (CSIRO), la Stratégie nationale d'infrastructure de recherche collaborative (NCRIS) via Bioplatforms Australia (Bioplatforms) et le Système intégré d'observation marine (IMOS).
Des échantillons mensuels ont été prélevés dans sept stations marines de référence nationales exploitées par l'IMOS, y compris le port de Darwin, l'épave de Yongala à l'intérieur de la lagune de la Grande Barrière de Corail, North Stradbroke Island au large de Brisbane, Port Hacking au large de Sydney, Maria Island au large de la Tasmanie, Kangaroo Island au large d'Adélaïde et Rottnest Island au large de Perth.
Le projet se poursuivra en collaboration avec IMOS et Bioplatforms Australia pendant encore trois ans.
Auteur principal, Dr. Lev Bodrossy du CSIRO Océans et Atmosphère, a déclaré que le projet continuera à fournir de nouvelles connaissances qui contribueront au domaine des sciences marines en Australie et au-delà.
"La valeur d'un réseau d'observation augmente de façon exponentielle avec le temps, il est donc maintenant crucial que nous maintenions notre échantillonnage et élargissions nos observations dans le futur.
