Microbiomes - l'univers invisible
Le Nord du Canada est recouvert d'un sol gelé en permanence qui peut s'étendre jusqu'à plusieurs centaines de mètres sous la surface du sol. Avec le réchauffement climatique, le pergélisol est en train de fondre et forme des milliers de petits marécages parfois profond de plusieurs mètres. Il est prévu que 30 à 90% du permafrost ai fondu d'ici 2100.
Des milliards de tonnes de matière végétale et animale piégés dans ce sol gelé depuis des dizaines de milliers d'années se retrouve soudainement exposées à l'activité des microbes présents dans le sol. L'un des effets de cette activité est l'accroissement des émissions de CO2, de méthane et d'oxyde d'azote dans l'atmosphère. Ces trois gaz à effet de serre puissants jouent un rôle important dans l'accélération du réchauffement planétaire. La libération du méthane contenu dans les sols gelés correspondrait à 70 ans d'émissions mondiales actuelles de carbone.
Photomicrographie de cyanobactéries formant des colonies appelées mattes.
Image : W.F. Vincent, CEN © ULaval
Les scientifiques s'intéressent aux colonies microbienne, appelées microbiomes, responsables de cette dégradation de la matière organique du pergélisol. Grâce à l'analyse génétique, ils ont découverts que les microbiomes sont formés d'un ensemble de bactéries, microchampignons, protistes et virus qui cohabitent. On retrouve des microbiomes partout, dans les sols, dans les rivières, dans les désert, au fond des océans, dans les régions polaires et même dans notre intestin sous le nom de flore intestinale.
Dans l'eau, la composition des microbiomes peut varier en fonction de la profondeur, de la température et de la salinité de l'eau. Ainsi, pour déterminer l'importance de ces facteurs, les scientifiques font des prélèvements à différentes profondeurs et en amont et en aval de l'estuaire d'un fleuve pour étudier l'importance de la salinité.
Les termes ''bactéries" et "virus" soulévent souvent des inquiétude, pourtant ils sont essentiels dans la santé des systèmes.
Les microbiomes furent les premiers habitants de notre planéte, ils ont préparé le terrain pour que la Terre deviennent accueillante aux organismes complexes. Ils ont notamment rendu notre atmosphère respirable en rejetant massivement de l'oxygéne dans l'environement. Ce sont aussi les microbiomes qui régénerent les nutriments dans les sols et permettent la croissance des plantes. Et ce sont les cent milles millions de microorganismes qui peuplent notre intestin, soit le nombre de grains de sable dans une piscine olympique, qui permettent la digeston. Les microorganismes sont également utilisés industriellement pour faire entre autres de la bière ou des biocarburants. Grâce à leur propriétés de dégradation ils pourraient aussi être nos meilleurs alliés pour rémédier aux pollutions comme les marées noires.
La plupart de ces organismes microbien reste inconnu et leur libération peut aussi avoir des effets imprévisibles et parfois toxiques. En 2016, une bactérie libérée du permafrost Sibérien fut responsable de la mort de 2600 rênes et a infecté 36 bergers russes, elle est connu sous le nom de maladie du charbon ou Athrax. Néanmoins, le transport de maladie du sud vers le nord associé à la migration d'espéces vers le nord liées au réchauffement est une menace au moins aussi importante que l'émergence de maladies issues du permafrost. Les populations locales sont en première lignes de ces changements. Il est important de les soutenir en tant que observateurs de la santé des espéces.