À 6 km de profondeur : des scientifiques ont découvert une source de nourriture insoupçonnée

Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université du Danemark du Sud révèle comment de minuscules créatures parviennent à trouver de la nourriture même à plusieurs kilomètres sous la surface de l'océan. Les chercheurs ont découvert que les particules qui coulent des couches supérieures de la mer libèrent des nutriments en chemin – et ceux-ci deviennent une source de nourriture disponible pour les bactéries vivant dans les profondeurs. Cette découverte pourrait changer une hypothèse acceptée depuis des années, selon laquelle plus on descend dans les profondeurs de l'océan, plus la quantité de nourriture disponible diminue de manière significative.

À chaque instant, de minuscules particules contenant, entre autres, des restes d'algues et de créatures microscopiques coulent dans les océans. Ces particules se connectent les unes aux autres et descendent lentement vers le fond de l'océan. Les scientifiques appellent ce phénomène « neige marine », car sous l'eau, les particules qui coulent ressemblent à des flocons de neige. On peut les considérer comme une sorte de petits paquets de matière organique tombant du haut de l'océan vers les profondeurs. Cependant, la nouvelle étude révèle que ces « paquets » fuient en cours de route.

Plus on descend profondément dans l'océan, plus la pression de l'eau augmente. À une profondeur d'environ 2 à 6 kilomètres, la pression est déjà énorme, et les chercheurs ont découvert qu'elle affecte ces mêmes particules qui coulent dans l'eau. La pression les amène en fait à libérer une partie des substances qu'elles contiennent dans l'eau environnante. Peter Stief, l'un des responsables de l'étude, l'a décrit simplement : « La pression agit presque comme un presse-agrumes géant. Elle extrait les composés organiques dissous des particules, et les microbes peuvent les utiliser immédiatement ». Selon l'étude, pendant la descente, les particules peuvent perdre jusqu'à la moitié de leur carbone et entre 58 % et 63 % de leur azote.

Les substances libérées par les particules comprennent, entre autres, des protéines et des glucides. Pour les minuscules bactéries vivant dans les profondeurs de l'océan, il s'agit d'une source de nourriture qu'elles peuvent utiliser rapidement. Dans une expérience menée par les chercheurs, le résultat a été particulièrement frappant : en seulement deux jours, la quantité de bactéries a été multipliée par 30. Leur activité a également fortement augmenté.

En d'autres termes, au lieu d'imaginer les profondeurs de l'océan comme un environnement où il n'y a presque pas de nourriture, l'étude souligne un mécanisme relativement simple : la matière organique arrive d'en haut, la pression dans les profondeurs en « extrait » des nutriments – et les bactéries environnantes les utilisent.

Pour tester le processus, les chercheurs ont créé en laboratoire des particules similaires à la « neige marine », en utilisant des algues microscopiques. Ils les ont placées dans des récipients spéciaux où il est possible de créer une pression similaire à celle qui existe à plusieurs kilomètres de profondeur dans l'océan. Ainsi, ils ont réussi à mesurer la quantité de matière libérée par les particules à mesure que la pression augmente. Les chercheurs ont répété les tests avec plusieurs types d'algues et ont obtenu des résultats similaires. Par conséquent, ils estiment que le phénomène pourrait être courant et ne pas se limiter à un type spécifique de « neige marine ».

L'étude ne traite pas seulement de la question de savoir ce que mangent les bactéries dans les profondeurs marines. Elle pourrait également être importante pour la compréhension du climat terrestre. Les océans sont capables d'absorber et de stocker d'énormes quantités de carbone. Une partie de ce carbone se trouve à l'intérieur de ces mêmes particules qui coulent vers les profondeurs. Jusqu'à aujourd'hui, l'hypothèse était qu'une partie importante du carbone pouvait atteindre le fond de l'océan avec les particules et y être enfouie. Lorsque le carbone est enfoui dans les sédiments du fond, il peut y rester pendant de très longues périodes.

Cependant, si une grande partie est libérée en cours de route, comme le montre l'étude, moins de carbone pourrait atteindre le fond et y être enfoui. Au lieu de cela, il reste dans les eaux profondes, où il peut séjourner pendant des centaines, voire des milliers d'années avant de retourner progressivement vers les couches supérieures de l'océan – et par la suite vers l'atmosphère. Stief a expliqué : « Ce processus affecte la quantité de carbone que l'océan peut stocker et pour combien de temps. Il est pertinent pour la compréhension des processus climatiques et l'amélioration des modèles futurs ».

Cependant, l'étude présente une limite importante : les expériences ont été réalisées dans des conditions créées en laboratoire. Par conséquent, la prochaine étape pour les chercheurs sera d'aller sur le terrain et de vérifier si le même processus se produit dans l'océan lui-même. Ils prévoient de partir en expédition de recherche dans la région arctique à bord du navire de recherche allemand Polarstern. Au cours du voyage, ils chercheront dans l'eau des signes pouvant indiquer que les substances sont effectivement libérées par les particules en profondeur, comme observé en laboratoire.

Si le processus est également vérifié dans la nature, la portée pourrait être large : il est possible que les scientifiques doivent mettre à jour leur compréhension à la fois de la chaîne alimentaire dans les profondeurs océaniques et de la quantité de carbone qui atteint le fond et y reste à long terme. En termes simples, la découverte souligne un processus qui n'avait pas reçu suffisamment d'attention jusqu'à présent : de minuscules particules tombent dans les profondeurs marines, l'énorme pression en « extrait » de la nourriture, et les bactéries vivant dans l'obscurité profitent du repas en chemin.