Les scientifiques s'attendent à ce que le changement climatique influence la répartition géographique des microbes dans le sol, mais peu d'études ont approfondi cette relation. Une étude publiée cette semaine dans mSystèmes suggère que la connexion peut s'étendre sur des décennies. Après avoir séquencé des échantillons de sol d'Amérique du Nord et du plateau tibétain, et en les comparant aux enregistrements climatiques historiques, une équipe internationale de chercheurs a découvert que le mélange actuel de bactéries du sol est fortement influencé par le climat d'il y a 50 ans.

"Le climat passé peut mieux prédire la distribution des bactéries que le climat d'aujourd'hui, " dit la biostatisticienne Katherine Pollard, auteur principal de l'étude et directeur du Gladstone Institute of Data Science &Biotechnology à San Francisco, Californie.

Des études antérieures ont montré un décalage chez les plantes et les animaux, dans lequel les organismes mettent des années ou des décennies à s'adapter au changement climatique, mais cette étude est la première à montrer un tel effet hérité pour les procaryotes du sol.

"Nous avons trouvé ces décalages étonnamment longs dans la façon dont la distribution des microbes réagit aux changements du climat et de l'environnement, " déclare Joshua Ladau, écologiste microbien et responsable de l'étude, qui a travaillé sur l'étude à Gladstone.

En supposant que la relation entre le climat et les microbes du sol ne change pas, il dit, il peut être utilisé pour prédire l'avenir. « Si le changement climatique s'arrêtait aujourd'hui, qu'arriverait-il à la distribution microbienne si elle avait le temps de rattraper son retard ?", demande Ladau. « Pour quoi avons-nous déjà souscrit ? »

Découvrir, lui et ses collaborateurs ont conçu un modèle statistique construit sur la relation qu'ils ont observée et branchée sur les conditions climatiques actuelles. Le modèle prédit qu'à mesure que les microbes du sol s'adapteront au climat actuel au cours des prochaines décennies, leur diversité augmentera au cours du prochain demi-siècle dans la majeure partie du plateau tibétain et du nord de l'Amérique du Nord.

Ces constatations, dit Ladau, sont liés à l'idée d'extinction de la dette, qui a été largement étudié dans les macro-organismes comme les plantes et les animaux, mais pas dans les systèmes microbiens. « dette d'extinction » décrit un scénario dans lequel un organisme vit dans un endroit où il ne peut plus persister, mais peut prendre des années ou des décennies pour disparaître.

L'étude n'a pas commencé en mettant l'accent sur le changement climatique. Microbiologiste Haiyan Chu, auteur principal de l'étude, avec son étudiant diplômé Yu Shi, tous deux à l'Institut des sciences du sol de l'Académie chinoise des sciences à Nanjing, avait séquencé 180 échantillons de sol provenant de 60 sites sur le plateau tibétain. Ils ont tendu la main à Pollard, à Gladstone, de travailler sur une analyse descriptive des microbes de différentes parties de la région. Ladau, puis chercheur postdoctoral au labo de Pollard, est devenu curieux du lien climatique avec ces échantillons, et analysé des cartes mondiales des enregistrements climatiques remontant à 1950. Les chercheurs ont obtenu des échantillons nord-américains à des fins de comparaison.

Les chercheurs adoptent une approche similaire pour d'autres communautés microbiennes, y compris les micro-organismes marins. Ladau dit qu'il aimerait également examiner des échantillons de sol et des enregistrements climatiques de plus loin dans le temps pour voir

« Jusqu'où pouvons-nous repousser ces choses ? » il demande. "Des décennies ? Des centaines d'années ? Des millions ?"