Au lieu de cela, les chercheurs ont découvert un écosystème microbien très actif peuplé d’organismes équipés pour produire et recycler le DMSP. Ce composé est l’une des molécules de soufre organiques les plus abondantes dans le milieu marin et est connu pour aider les organismes à faire face au stress environnemental.
Lorsque le DMSP se décompose, il peut produire du sulfure de diméthyle (DMS) et du méthanethiol, des gaz qui contribuent aux processus de refroidissement climatique.
La découverte est importante en raison de l’énorme étendue de glace marine de l’Antarctique. À son maximum hivernal, la glace couvre environ 20 millions de kilomètres carrés, formant un anneau de 400 à 1 900 km de large autour du continent Antarctique.
La recherche suggère que ce vaste environnement gelé agit non seulement comme un habitat pour les micro-organismes, mais également comme un réservoir et un centre de traitement majeurs pour les composés soufrés liés à la régulation climatique.
L’équipe a trouvé des preuves que les algues et les bactéries vivant dans la glace marine possèdent la machinerie génétique nécessaire pour produire et utiliser le DMSP. Certains des groupes bactériens identifiés n'avaient pas été reconnus auparavant comme des contributeurs importants à la production de DMSP.
« En plus de ces concentrations élevées de DMSP, nous avons trouvé une abondance de gènes marqueurs d'algues associés à la production de DMSP, ainsi que des producteurs bactériens divers et jusqu'alors non identifiés », a déclaré Buthelezi.
Selon les chercheurs, la production de DMSP offre un avantage de survie dans l’un des environnements les plus difficiles de la planète. Les températures dans la glace de mer de l'Antarctique peuvent varier d'environ -1 °C à -20 °C en hiver, tandis que les concentrations de sel dans les canaux de glace peuvent devenir extrêmement élevées.
Dans des conditions stressantes, les micro-organismes utilisent le DMSP comme tampon protecteur, les aidant à résister aux températures glaciales et aux conditions hypersalines. Le composé constitue également une source importante de carbone et de soufre que les microbes peuvent utiliser pour leur croissance et leur métabolisme.
Les résultats mettent en évidence le rôle souvent négligé joué par les micro-organismes dans le système climatique terrestre, a noté le professeur Thulani Makhalanyanetitulaire de la chaire de recherche sud-africaine sur l'innovation du microbiome africain à l'Université de Stellenbosch et auteur principal de l'étude.
« Avec cette étude, nous montrons comment les communautés microbiennes contribuent au recyclage d'importants composés liés au soufre, contribuant ainsi au refroidissement du climat », a-t-il déclaré.
Les échantillons ont été collectés lors de l'expédition hivernale de l'expérience saisonnière dans l'océan Austral, ou Scale, à bord du navire de recherche polaire sud-africain, le SA Agulhas II, en juillet 2022. L'étude a été menée par des scientifiques de l'Université de Stellenbosch avec des scientifiques du Royaume-Uni et d'Italie.
Les observations hivernales de l'océan Austral restent rares car la région devient exceptionnellement difficile d'accès à mesure que la glace de mer s'étend vers le nord et que des vents puissants soufflent sur l'océan. Cela signifie que les scientifiques disposent de beaucoup moins de données hivernales que d’observations estivales.
La nouvelle étude donne donc un aperçu précieux d’une saison et d’un écosystème mal compris. Cela s’ajoute également aux preuves croissantes selon lesquelles la vie microscopique dans les océans polaires joue un rôle démesuré dans le cycle mondial des nutriments et les processus climatiques.
Alors que les scientifiques s’efforcent d’améliorer les modèles climatiques, les chercheurs soutiennent que les microbes minuscules mais influents des glaces de mer pourraient devoir être comptés parmi les nombreux facteurs qui façonnent le climat futur.
