Une croisière de recherche dirigée par le Centre des sciences de l'environnement de l'Université du Maryland part pour les profondeurs de l'océan Atlantique à 50 milles au sud-est des Bermudes lundi pour une semaine de sciences en mer à bord du R/V Atlantic Explorer de 171 pieds. Les scientifiques échantillonneront les profondeurs de l'océan et analyseront la diversité et la fonction bactériennes pour mieux comprendre le cycle du carbone marin dans l'océan.

"Pour bien comprendre le cycle du carbone, il faut comprendre ce qui se passe dans l'océan, " a déclaré le scientifique en chef Michael Gonsior au Centre des sciences de l'environnement de l'Université du Maryland. " 80 % des matières organiques dissoutes dans l'océan sont inconnues au niveau structurel. "

L'équipe de scientifiques et d'étudiants diplômés recueillera des échantillons d'eau à différentes profondeurs d'oligotrophes, eau d'un bleu profond - tous les 200 mètres jusqu'à près de 5, 000 mètres—à partir d'un point fixe de l'océan Atlantique. L'échantillonnage progressif fournira une diversité d'organismes marins car la communauté changera en fonction des profondeurs. Ensuite, ils utiliseront des outils de séquençage de nouvelle génération pour séquencer les génomes des communautés bactériennes. Leur objectif :comprendre comment les cyanobactéries contribuent au cycle du carbone marin.

L'océan joue un rôle important dans le cycle mondial du carbone. Près de 50% du CO2 généré par les activités humaines, comme la combustion de combustibles fossiles, est absorbé par l'océan. Le carbone entre et sort de l'océan quotidiennement, mais il y est aussi stocké pendant des milliers d'années. L'océan est appelé un "puits" de carbone parce qu'il absorbe plus de carbone de l'atmosphère qu'il n'en abandonne.

"Cette étude collaborative conduira à une meilleure compréhension du rôle du traitement de la pompe à carbone microbienne et du transport de la DOM récalcitrante dans l'océan profond, " a déclaré Gonsior. " Il a le potentiel de faire progresser fondamentalement notre compréhension d'une source de CDOM marine vraisemblablement importante, ainsi que de résoudre les problèmes clés du cycle du carbone marin. Nous sommes à la recherche de décrire au niveau structurel les premiers composés organiques fluorescents plutôt stables en haute mer."

Les scientifiques étudieront un composant spécifique de la matière organique dans les océans appelé matière organique dissoute chromophore, ou CDOM, qui stocke une partie du carbone de l'océan et joue également un rôle central dans la protection des créatures sous-marines contre les rayons ultraviolets nocifs. En réalité, l'océan profond et sombre contient une quantité substantielle de ce matériau coloré, même si l'eau semble limpide. Les sources de ce CDOM restent largement inconnues, et ce projet fournit une nouvelle voie pour intégrer la propriété chimique du CDOM avec la structure et l'activité microbiennes.

Des recherches préliminaires montrent que tout ne provient pas de sources terrestres ou de l'atmosphère, mais de minuscules bactéries appelées picocyanobactéries peuvent libérer du CDOM dans les océans à la suite d'une interaction virale. Une fois les chercheurs revenus de la croisière, ils étudieront comment cette matière organique se décompose et affecte les communautés microbiennes au cours de ce processus. Les communautés bactériennes dans l'océan changent, et les chercheurs examineront comment les conditions changeantes pourraient affecter les populations et le taux de dégradation.

"Le but est d'essayer de comprendre comment les bactéries sont impliquées dans la dégradation de cette matière organique, " a déclaré le co-chercheur en chef Feng Chen de l'Institut des technologies marines et environnementales, qui ramènera les échantillons bactériens au laboratoire et séquencera leurs génomes.

L'équipe de recherche comprend le professeur agrégé Michael Gonsior, recherche postdoctorale Leanne Powers et étudiante diplômée Madeleine Lahm; le professeur Feng Chen et les étudiants diplômés Daniel Fucich, Ana Sosa, et Menqi Sun ;, et le professeur adjoint Jacob Cram et l'assistante de recherche Ashley Collins.

Les chercheurs de l'UMCES seront rejoints par le professeur Norbert Hertkorn du Helmholtz Center for Environmental Health, Munich, Allemagne et Shannon Leigh McCallister, Professeur agrégé, Université du Commonwealth de Virginie, et des chercheurs de l'Université du Delaware.

Cela fait partie d'un projet de recherche financé par la National Science Foundation. L'année prochaine, les chercheurs exploreront ce qui se passe dans l'océan Pacifique et quelles sont les différences entre les océans Pacifique et Atlantique.