Pendant des années, les scientifiques ont essayé de déterminer le climat du passé afin de faire de meilleures prévisions sur les conditions climatiques futures. Maintenant, il y a eu une percée dans la méthodologie de reconstruction climatique basée sur des fossiles moléculaires microbiens. Des chercheurs sous la direction de l'Université de Bâle ont analysé des échantillons de sédiments prélevés dans plus de 30 lacs suisses. Leurs découvertes peuvent être appliquées aux lacs du monde entier, comme le rapportent les scientifiques dans PNAS .

Les restes de bactéries trouvés dans les sédiments lacustres sont importants pour la reconstruction des conditions environnementales passées. Particulièrement, les fragments cellulaires connus sous le nom de lipides membranaires permettent aux géologues du climat de déduire des températures historiques. Une équipe dirigée par le professeur Moritz Lehmann et le Dr Helge Niemann du Département des sciences de l'environnement de l'Université de Bâle ont maintenant étudié une classe très spécifique de lipides sensibles au climat dans 36 lacs alpins.

Leur application à la reconstruction climatique est connue depuis longtemps, mais les sources biologiques des lipides sont restées incertaines. Cela compliquait considérablement leur application en tant qu'indicateur de température. "Nous avons initialement supposé que ces composés étaient principalement produits par des bactéries dans le sol et ont été emportés dans les lacs par les rivières. Mais de plus en plus de preuves suggèrent qu'ils sont également formés dans l'eau du lac elle-même, " explique Lehmann. Par conséquent, le but du projet de recherche était de caractériser l'écologie des bactéries inconnues qui produisent ces lipides.

Lien avec le méthane

Au cœur des investigations, le lac de Lugano en Suisse, qui offre un système de modèle exceptionnel en raison de sa forte stratification et de sa grande profondeur. "En utilisant l'analyse des isotopes stables, nous avons pu montrer que ces lipides bactériens se forment majoritairement au froid, les eaux profondes du lac - où l'oxygène est épuisé et de grandes quantités de méthane, un gaz à effet de serre, sont présentes, " dit le Dr Yuki Weber, auteur principal de l'étude. Les scientifiques ont ensuite pu confirmer leurs découvertes sur le lac de Lugano par des mesures similaires de 35 autres lacs alpins.

En plus de l'analyse des lipides, les chercheurs ont également appliqué des méthodes de biologie moléculaire, ce qui leur a permis de capturer la diversité bactérienne à différentes profondeurs d'eau du lac de Lugano. Pour la première fois, l'équipe de recherche a pu montrer que ces lipides sensibles au climat sont produits dans des conditions environnementales très différentes, par des groupes distincts de microbes qui résident à différentes profondeurs d'eau.

Affiner le paléothermomètre

Malgré les nombreux facteurs environnementaux pouvant influencer la composition de ces lipides, les chercheurs ont pu déterminer les conditions dans lesquelles le thermomètre à lipides fournit encore des estimations de température fiables. « Au moyen de l'analyse des isotopes stables du carbone, nous pouvons maintenant déterminer si les lipides se sont formés dans le sol ou dans l'eau du lac. Nous sommes donc convaincus que notre étude apportera une contribution importante à l'amélioration des données paléoclimatiques dans le monde, " conclut Weber.