Le dégel du pergélisol pourrait émettre une quantité substantielle de carbone (C) dans l'atmosphère, et éventuellement déclencher une rétroaction positive sur le réchauffement climatique. En tant que moteur du cycle biogéochimique, les micro-organismes du sol jouent un rôle essentiel dans la médiation de la direction et de la force de la rétroaction C-climat du pergélisol. Cependant, notre compréhension des impacts du thermokarst (dégel brutal du pergélisol) sur la structure et la fonction microbiennes reste limitée.

Pour résoudre ce problème, une équipe de recherche dirigée par le professeur Yang Yuanhe de l'Institut de botanique de l'Académie chinoise des sciences a exploré les impacts du thermokarst sur les micro-organismes du sol et leurs moteurs sur le plateau tibétain.

Basé sur le séquençage métagénomique, des incubations en laboratoire et un modèle à deux pools, les chercheurs ont analysé les changements dans les communautés microbiennes et les gènes fonctionnels le long d'une séquence typique de dégel du pergélisol (un, 10 et 16 ans depuis l'effondrement du pergélisol), et a également exploré le potentiel fonctionnel associé à la décomposition du C du sol.

Ils ont observé que la formation de thermokarst non seulement modifiait de manière significative la composition de la communauté microbienne, - et -diversité, mais a également augmenté l'abondance des gènes fonctionnels impliqués dans la décomposition stable du C sur 16 ans depuis l'effondrement du pergélisol. Spécifiquement, les gènes fonctionnels impliqués dans la dégradation du C labile ont diminué tandis que ceux de la dégradation du C stable ont augmenté de manière significative au stade tardif de l'effondrement du pergélisol.

Conformément aux changements dans les gènes fonctionnels, le modèle à deux bassins a illustré que la décomposition microbienne du C stable a augmenté de manière significative 16 ans après l'effondrement du pergélisol.

Ils ont découvert que les substrats plutôt que l'environnement du sol et la végétation étaient le facteur dominant qui façonnait la structure et la fonction de la diversité microbienne dans cet écosystème de pergélisol. Ces résultats élargissent notre compréhension du mécanisme des impacts du dégel du pergélisol sur les microorganismes du sol.

Ce travail a été publié dans Biologie du changement global , intitulé « Modification de la structure et de la fonction microbiennes après la formation du thermokarst ».