Océan profond : à la recherche des microbes vivant sur la neige marine

Lorsque le plancton vivant à la surface de l'océan meurt, il se décompose et ses restes s'enfoncent sous forme particulaire vers les grandes profondeurs. Cette matière en décomposition, appelée « neige marine », ressemble étrangement à des flocons de neige. Ce phénomène représente l'une des principales « pompes biologiques » de CO2 atmosphérique vers l'océan. Il fournit également des nutriments et l'énergie essentielle à de nombreuses créatures des profondeurs. Dans ce contexte, une des principales inconnues est le lien entre diversité et activité des procaryotes (essentiellement des bactéries et quelques archées) impliqués dans la dégradation de ces particules.

Au cours d’une campagne océanographique dans l’Atlantique Nord, les chercheurs d’une équipe internationale1 ont utilisé un instrument spécialement conçu pour collecter et étudier ces particules rares et très fragiles. Ils ont à la fois mesuré la production de biomasse et réalisé des analyses génétiques des procaryotes qui leur sont associés. Ils ont ainsi pu évaluer avec précision l'activité des différentes familles de procaryotes impliquées dans la dégradation de ces particules de neige marine.

Ils ont constaté que l'activité des procaryotes et la richesse de leur famille sont radicalement différentes selon la vitesse de chute des particules présentes dans la zone mésopélagique et que les procaryotes attachés aux particules ensemencent les profondeurs de l'océan par détachement ou fragmentation des particules. Ces résultats mettent en évidence le rôle crucial des particules en chute dans la formation et le maintien des communautés procaryotiques des grands fonds marins. Ils montrent également l’importance de ces communautés comme facteur déterminant de l'efficacité de la pompe biologique de carbone dans les profondeurs de l'océan.

Cette approche, qui relie l'occurrence des gènes de la communauté procaryotique à la pompe biologique de carbone, est une approche prometteuse qui permettra des prévisions plus précises de la biogéochimie de l'écosystème profond à l'échelle mondiale.

• 1Ce travail a été réalisé par des chercheurs de l’Institut méditerranéen d’océanographie (MIO/PYTHÉAS, CNRS / Université de Toulon / IRD / AMU), en collaboration avec un chercheur du NOC (Southampton, GB) pour la réalisation de la campagne et avec un chercheur de l’IGB (Stechnlin, Allemagne) pour la discussion des résultats et l’écriture de l’article.