Les scientifiques découvrent de nouveaux faits sur la matière organique colorée dans les profondeurs de l'océan.

May 26, 2017 Les picocyanobactéries en sont la cause principale

Environ la moitié du dioxyde de carbone atmosphérique est fixé par le phytoplancton des océans. phytoplancton des océans, principalement les picocyanobactéries, par le biais de la photosynthèse.

Les picocyanobactéries sont des micro-organismes unicellulaires largement répandus dans les milieux d'eau douce et marins. Une grande partie du carbone biologiquement fixé est formée par ces phytoplanctons à la surface de la mer, puis transportée vers les profondeurs de l'océan. Mais on ne sait toujours pas comment la matière organique dissoute colorée (qui provient des détritus végétaux sur terre ou en mer) se retrouve dans les profondeurs de l'océan.

"Nous n'en sommes qu'au début de la compréhension du cycle du carbone marin", a déclaré Michael Gonsior, chimiste au Centre des sciences de l'environnement de l'université du Maryland (UMCES). Il a ajouté que les sources de produits chimiques spécifiques dans l'océan n'étaient pas encore bien définies car il s'agissait d'un système vaste et complexe.

Dans les profondeurs de l'océan, la matière organique dissoute affiche un signal de fluorescence similaire à celui que l'on trouve dans une rivière ou un ruisseau, à la manière des humus. De nombreux scientifiques ont émis l'hypothèse que cette matière provient des rivières et des ruisseaux qui les transportent de la terre à l'océan. Cependant, il y a de plus en plus de preuves qu'il existe des sources marines de cette matière, ce qui pourrait expliquer la majorité de cette matière colorée trouvée dans les profondeurs de l'océan.

Les chercheurs Gonsior et Feng Chen de l'UMCES ont franchi la première étape de la caractérisation de la matière organique libérée par les picocyanobactéries marines.

"Notre plan initial était de comprendre le sort du carbone organique libéré par la lyse virale des picocyanobactéries", a déclaré Chen, biologiste moléculaire.

Pour la première fois, ils ont montré que les picocyanobactéries cultivées - Synechococcus et Prochlorococcus - libèrent des composants fluorescents qui correspondent étroitement à ces signaux fluorescents typiques que l'on trouve dans les environnements océaniques.

Les Synechococus et les Prochlorocccos sont tous deux les fixateurs de carbone les plus abondants dans l'océan. On prévoit que les picocyanobactéries, qui préfèrent les températures plus chaudes, pourraient augmenter de 10 à 20 pour cent d'ici la fin du siècle si le réchauffement des océans se poursuit.

"Quand tu navigues sur l'océan bleu, beaucoup de picocyanbactéries y travaillent. Elles transforment le dioxyde de carbone en carbone organique et sont probablement responsables d'une partie de la couleur de l'océan profond provenant de la matière organique", a déclaré Gonsior.

Gonsior et Chen ont étudié la souche de Synechococus et sont tombés sur la découverte. Ils ont prévu de mesurer le devenir de la matière organique dissoute en examinant la composition moléculaire à l'aide d'une spectrométrie de masse de pointe entreprise en collaboration avec le professeur Philippe Schmitt-Kopplin du Centre Helmholtz pour la santé environnementale de Munich, en Allemagne.

De nombreux composés biologiques brillent lorsqu'ils sont excités par la lumière. Gonsior a effectué des analyses optiques qui ont mesuré l'absorbance et la fluorescence.

"Lorsque j'ai vu les premières mesures de fluorescence de ces échantillons, ce qui se passait était très clair. Nous avons découvert que ces picocyanobactéries libéraient de la matière organique fluorescente, ce qui imite ce que nous voyons dans les profondeurs de l'océan, mais aussi dans les rivières et les ruisseaux", a déclaré Gonsior.

"Pour moi, c'est passionnant parce que les cyanobactéries photosynthétiques sont très abondantes dans l'océan. Nous le savons depuis longtemps, mais personne n'a fait le lien entre les picocyanobactéries et la matière organique dissoute fluorescente", a déclaré Chen.

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