Un processus de recyclage énergétique !
La boucle microbienne, c’est un réseau de tout petits organismes qui jouent un grand rôle dans les écosystèmes aquatiques. Les bactéries utilisent la matière organique dissoute dans l’eau, autrement dit de petites molécules provenant des autres organismes, pour se nourrir et se multiplier. De minuscules organismes unicellulaires, comme les protozoaires et les flagellés, mangent ensuite ces bactéries, avant d’être eux-mêmes consommés par le zooplancton. Les poissons ingèrent ensuite ces organismes, et l’action des bactéries finit par avoir des effets sur l’ensemble du réseau trophique… jusque dans nos assiettes.
Ainsi, la boucle microbienne permet de récupérer et de remettre en circulation de la matière et de l’énergie qui auraient autrement été perdues, en l’intégrant dans la chaîne alimentaire, lui permettant d’être accessible par les plus gros organismes marins. Les bactéries, qui se chiffrent en millions dans chaque goutte d’eau, soutiennent donc directement la santé des océans.
Un acteur important souvent oublié : les virus
Les virus sont les entités les plus abondantes en milieu marin, environ 10 fois plus nombreux que les microorganismes qu’ils infectent, mais on ne pense pas toujours à eux lorsqu’on parle des réseaux alimentaires. Les virus infectent les microorganismes comme les bactéries et peuvent les lyser, ce qui fait éclater l’hôte. Ce processus est très commun, on estime que près du tiers de toutes les bactéries marines sont tuées par les virus à chaque jour ! Lorsque cela se produit, la matière organique contenue dans les bactéries est libérée dans l’eau, sous une forme dissoute, qui est trop petite pour être dévorée par les protozoaires et flagellés, eux-mêmes consommés par le zooplancton, mangé par le poisson... L’infection par les virus produit une matière organique trop petite, qui est uniquement consommable par les microorganismes.
Les virus modifient donc l’équilibre entre les différents microorganismes marins et les organismes plus haut dans la chaîne alimentaire, en contrôlant la quantité et le type de matière disponible dans l’eau.
Quand les fjords se réchauffent, est-ce que les petits organismes changent aussi?
Avec le réchauffement climatique, les fjords arctiques changent rapidement. La fonte des glaciers peut modifier plusieurs conditions environnementales, notamment la température, la lumière et la quantité de matière organique présente dans l’eau, car l’eau des glaciers ruisselle vers l’océan. Les glaciers sont ainsi une courroie de transmission entre le monde terrestre et marin.
Ces changements peuvent influencer les bactéries, les virus et les autres petits organismes qui composent la boucle microbienne. Si la quantité ou le type de matière organique disponible change, cela peut modifier les ressources accessibles à ces organismes et la façon dont la matière organique circule et est transformée dans l’écosystème.
Cela peut ensuite se répercuter sur l’ensemble du réseau alimentaire. Par exemple, une modification de l’abondance des microorganismes peut influencer la quantité de nourriture disponible pour le zooplancton, puis pour les organismes qui s’en nourrissent. Ceci peut avoir une incidence sur les pêcheries, et sur les communautés qui dépendent du poisson pour leur alimentation.
Le réchauffement des fjords pourrait donc transformer la circulation de la matière organique dans l’écosystème, avec des conséquences possibles sur l’ensemble du réseau alimentaire arctique.
Pourquoi cette recherche compte?
Les microorganismes et les virus qui les infectent sont minuscules, mais leur influence s’étend à l’ensemble de l’écosystème. Comprendre comment les communautés microbiennes réagissent aux changements du climat permet de mieux prévoir comment les réseaux alimentaires arctiques pourraient se transformer.
Ces changements pourraient se faire sentir à plusieurs niveaux, des microorganismes jusqu’aux poissons et aux autres animaux marins. Mieux comprendre ces mécanismes nous aide donc à anticiper les conséquences du réchauffement sur les écosystèmes arctiques.
Et à bord du FOREL?
À bord du FOREL, nous récoltons des échantillons d’eau et de sédiments afin de mesurer la quantité de matière organique présente dans le milieu. Ces échantillons serviront également à étudier les communautés microbiennes des différents fjords grâce au séquençage métagénomique.
Cette méthode consiste à extraire et à séquencer l’ensemble de l’ADN présent dans un échantillon, puis à analyser ces séquences pour identifier les microorganismes présents et les gènes qu’ils possèdent. Elle permet ainsi d’obtenir un portrait détaillé de la vie microscopique de chaque fjord et de mieux comprendre les capacités de ces microorganismes et leur rôle dans l’écosystème.
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