La péninsule du Yucatán, célèbre pour ses vestiges mayas, abrite un écosystème microbien complexe

Le Yucatán, célèbre pour ses vestiges mayas, dissimule un secret sous-marin encore plus fascinant : un écosystème microbien complexe et abondant. Une étude récente, publiée dans la revue Applied and Environmental Microbiology, a permis de percer les mystères de cet univers caché, révélant des informations cruciales sur la vie microbienne qui prospère dans les profondeurs des grottes et des réseaux de tunnels souterrains de cette région.

Exploration des profondeurs

L’aquifère carbonaté du Yucatán est l’un des plus grands réseaux d’eau souterraine au monde, s’étendant sur environ 1 500 kilomètres. Seule une partie a été cartographiée avec précision. Sa structure complexe comprend un labyrinthe de dolines, de tunnels et de grottes massives. Dix millions de touristes et deux millions d’habitants utilisent chaque année ses nombreuses dolines – dont certaines sont toxiques – ainsi que son système complexe de tunnels sous la surface et de grandes cavernes pour s’approvisionner en eau potable.

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Le géobiologiste Matthew Selensky, qui a collaboré à cette étude alors qu’il travaillait à l’université Northwestern, déclare qu’« il s’agit d’échantillons très particuliers de rivières souterraines qui sont particulièrement difficiles à obtenir ». La vie dans ces captages d’eau naturels est confrontée à un fort gradient de sel ainsi qu’à des niveaux stratifiés de température, d’acidité, de lumière et à des concentrations variables de nutriments. 

Les chercheurs ont collaboré avec une équipe de plongeurs spéléologues courageux du centre de plongée local, Under the Jungle. L’équipe dirigée par la géobiologiste Magdalena Osburn de l’université Northwestern a recueilli 78 échantillons d’eau précieux, provenant des régions les plus inaccessibles de l’aquifère.

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La richesse microbiologique

Les analyses de ces échantillons ont révélé une diversité microbiologique stupéfiante. Les chercheurs ont identifié 4 183 séquences génétiques uniques, appartenant à 917 familles de microbes différentes. Ces résultats suggèrent des niches écologiques distinctes, chacune abritant des communautés microbiennes adaptées aux conditions spécifiques de leur environnement, comme la salinité, la température, l’acidité, et la disponibilité de la lumière et des nutriments.

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Au cœur de ces découvertes, les bactéries Comamonadaceae se distinguent par leur omniprésence dans les différents échantillons. Ces organismes, connus pour leur adaptabilité aux milieux terrestres et aquatiques, jouent un rôle clé dans l’écosystème de l’aquifère. Ils forment des relations mutualistes avec d’autres espèces microbiennes, telles que les bactéries mangeuses d’azote Gemmataceae et Methyloparacoccus, un microbe utilisant le méthane. 

Ces interactions influencent probablement la chimie unique de l’eau dans différentes zones de l’aquifère. « Ce réseau de rivières souterraines fournit de l’eau potable à des millions de personnes », explique Osburn. « Les humains peuvent donc ressentir les effets de tout ce qui se passe avec les populations microbiennes qui s’y trouvent. »

Une ressource menacée

Contrairement aux environnements plus exposés, la plupart des écosystèmes aquifères sont encore pratiquement intacts en raison de leur éloignement. Bien que ces écosystèmes souterrains soient relativement isolés et préservés, ils ne sont pas à l’abri des impacts de l’activité humaine. Les polluants tels que les engrais, les pesticides, les médicaments et les produits de soins personnels s’infiltrent dans ce système complexe. 

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Une étude récente a révélé que sur 173 dolines naturelles examinées, seules 13 étaient exemptes de polluants, ce qui indique qu’en dépit de son éloignement, cet endroit particulier est encore sensible à l’activité humaine. Cette recherche met en lumière l’importance de protéger ces écosystèmes uniques. 

La compréhension approfondie de la dynamique microbienne et de son interaction avec l’environnement est essentielle pour préserver la qualité de l’eau potable et la santé des écosystèmes souterrains. Elle souligne également l’urgence de mesures de conservation efficaces pour protéger ces trésors cachés de la dégradation humaine.