Le dépôt à long terme de matières organiques dans les sédiments des fonds océaniques est un processus clé du cycle mondial du carbone. La question de savoir si, d'un point de vue chimique, le matériau déposé ressemble davantage aux algues marines ou aux micro-organismes qui décomposent la biomasse algale reste en grande partie non résolue.
Une équipe de recherche a publié une étude sur ce sujet dans la revue Science Advances. .
Pour leur étude, l'équipe a nourri des matières organiques étiquetées 13 C – soit un mélange algues-lipides, soit des protéines brutes – et je l’ai observé en laboratoire pendant 400 jours. Les communautés microbiennes proviennent d'une carotte de sédiments obtenue au large de Helgoland.
La question initiale était :qu’arrive-t-il à la biomasse fraîche et quels micro-organismes sont impliqués dans sa transformation ? C'était la première fois que la formation de nouvelle biomasse provenant de producteurs secondaires et son chiffre d'affaires étaient quantifiés plus précisément.
L’équipe a découvert que les communautés microbiennes peuvent être stimulées par l’ajout de lipides et de protéines et non seulement décomposer la biomasse fraîche plus facile à digérer, mais également décomposer davantage de vieux carbone organique qui serait autrement difficile à décomposer. Cette nouvelle découverte est pertinente car l'apport de matière organique fraîche est augmenté par les changements environnementaux d'origine humaine et induits par le climat, tels que l'expansion des zones à faible teneur en oxygène dans l'océan, la fonte des glaces de mer ou le retrait des glaciers.
"Notre étude est la première à relier la dégradation de la matière organique labile à la croissance de microbes et aux conséquences sur la composition de la matière organique qui est finalement enfouie dans les sédiments marins. Nous avons été surpris de constater que l'ajout de matière organique fraîche avait un effet disproportionné et durable sur la dégradation de la matière organique ancienne, censée être réfractaire », déclare le professeur Jack Middelburg de l'Université d'Utrecht (Pays-Bas), co-auteur de l'étude et professeur d'excellence dans le pôle d'excellence « The Le fond océanique :l'interface inexplorée de la Terre" au MARUM. Dans le cadre des recherches de ce cluster, l'étude a fourni des informations cruciales sur le lien entre les événements de dépôt de matière organique et la préservation à long terme du carbone organique.
L’apport de matière organique fraîche dans les fonds marins pourrait augmenter en raison des changements environnementaux liés au climat. Ceux-ci auront non seulement un impact direct sur les micro-organismes vivant sur et dans les fonds marins, mais aussi sur le cycle du carbone et donc sur la rétroaction avec le système climatique d'une manière encore largement inexplorée.
Plus d'informations : Qing-Zeng Zhu et al, La production secondaire et l'amorçage remodèlent la composition en matière organique des sédiments marins, Science Advances (2024). DOI : 10.1126/sciadv.adm8096
Informations sur le journal : Progrès scientifiques
Fourni par MARUM - Centre des sciences de l'environnement marin, Université de Brême
