Une nouvelle recherche indique que la hausse des températures océaniques pourrait bénéficier à Nitrosopumilus maritimus, un microbe essentiel pour les cycles nutritifs marins. Cette archée s'adapte en utilisant le fer plus efficacement dans des conditions plus chaudes et pauvres en nutriments, soutenant potentiellement la productivité océanique. Les résultats, publiés dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, suggèrent que ces microbes pourraient jouer un rôle plus important dans la chimie océanique face au changement climatique.
Les températures océaniques en hausse, influencées par les vagues de chaleur marines et le changement climatique plus large, pénètrent dans les eaux profondes, perturbant potentiellement les systèmes chimiques et biologiques marins. Cependant, une étude dirigée par le professeur de microbiologie Wei Qin de l'université de l'Illinois à Urbana-Champaign et le professeur de biologie du changement global David Hutchins de l'université de Californie du Sud révèle que Nitrosopumilus maritimus, une archée clé oxydant l'ammoniac, peut s'adapter à ces changements. Ces microbes représentent environ 30 % du plancton microbien marin et sont vitaux pour le cycle de l'azote dans l'océan. Ils oxydent l'ammoniac, convertissant l'azote en formes qui régulent la croissance du plancton à la base de la chaîne alimentaire marine, soutenant ainsi la biodiversité. « Les effets du réchauffement océanique peuvent s'étendre à des profondeurs de 1 000 mètres ou plus », a déclaré Qin. « Nous pensions auparavant que les eaux plus profondes étaient en grande partie isolées du réchauffement de surface, mais il devient clair que le réchauffement des fonds marins peut changer la façon dont ces archées abondantes utilisent le fer – un métal dont elles dépendent fortement – affectant potentiellement la disponibilité des métaux traces dans l'océan profond. » Dans des expériences contrôlées, l'équipe a exposé des cultures pures du microbe à des températures et des niveaux de fer variables, évitant toute contamination. Les résultats ont montré que dans des conditions limitées en fer et à des températures plus élevées, Nitrosopumilus maritimus nécessitait moins de fer et l'utilisait plus efficacement, ajustant son métabolisme en conséquence. Couplés à une modélisation biogéochimique globale de l'océan par Alessandro Tagliabue de l'université de Liverpool, les résultats indiquent que les communautés d'archées des océans profonds pourraient maintenir ou renforcer leurs contributions au cycle de l'azote et à la production primaire dans les régions limitées en fer alors que le climat se réchauffe. Pour valider ces résultats, Qin et Hutchins co-dirigeront une expédition cet été à bord du navire de recherche Sikuliaq. Partant de Seattle, le voyage se dirigera vers le golfe d'Alaska, le gyre subtropical et Honolulu, à Hawaï, impliquant 20 chercheurs pour étudier les populations naturelles d'archées et les interactions entre température, disponibilité des métaux et activité microbienne. La recherche a reçu le soutien de la National Science Foundation, de la Simons Foundation, de la National Natural Science Foundation of China, de l'université de l'Illinois à Urbana-Champaign et de l'université de l'Oklahoma. Elle paraît dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (2026 ; 123 (10) ; DOI : 10.1073/pnas.2531032123).