Image d’illustration — Kateryna Kon / Shutterstock.com

Une analyse d’une ampleur sans précédent a récemment permis l’identification de 5 000 nouveaux virus marins, dont certains jouent un rôle central dans la séquestration du carbone au fond des océans.

Une étude massive

Entre 2009 et 2012, Guillermo Domínguez-Huerta et ses collègues de l’université d’État de l’Ohio avaient sillonné les océans du monde à bord du Tara et collecté de nombreux échantillons d’eau de mer. Leur analyse avait conduit à la découverte de centaines de milliers de virus à ADN, concentrés dans cinq grandes zones écologiques (la principale se trouvant être l’océan Arctique), mais ces travaux n’offraient qu’un aperçu incomplet de la diversité virale marine.

L’océan est également rempli de virus dont les génomes sont constitués d’un matériel génétique différent appelé ARN, que les cellules utilisent pour diriger la synthèse des protéines. Si l’analyse des virus à ADN avait pu être réalisée avec des méthodes existantes, les chercheurs ont dû affiner leurs techniques afin de distinguer l’ARN viral de la surabondance d’ARN produite par les autres organismes nageant dans chaque échantillon.

Publiée dans la revue Science, cette nouvelle étude constitue la plus vaste jamais réalisée sur les virus à ARN présents dans l’océan. Au total, l’équipe de Domínguez-Huerta en a identifié plus de 5 000 types différents, dont la quasi-totalité était jusqu’alors inconnue.

― Andrey_Kuzmin / Shutterstock.com

Les chercheurs se sont particulièrement intéressés au rôle que jouent les virus dans la séquestration du CO2. Chaque jour, un grand nombre de planctons morts coulent au fond de l’océan, où le carbone qu’ils stockent se retrouve piégé pendant des millions d’années. Connu sous le nom de « pompe biologique », ce processus permet de stocker jusqu’à 12 gigatonnes de carbone chaque année, soit environ un tiers des émissions anthropiques annuelles de dioxyde de carbone.

« Lorsque les gens pensent aux virus, ils pensent aux maladies et non au CO2 »

Contrairement aux virus à ADN, qui touchent principalement les bactéries et les archées, les chercheurs ont découvert qu’au moins 11 des virus à ARN nouvellement découverts infectaient le plancton plus complexe (algues et champignons), indiquant une influence clé de ces derniers sur le piégeage du carbone. « Lorsque les gens pensent aux virus, ils pensent aux maladies et non au CO2 », souligne Domínguez-Huerta.

L’équipe a également mis au point un modèle informatique permettant de prédire l’action de la pompe à carbone dans une zone donnée de l’océan en fonction de l’abondance des virus s’y trouvant, qui pourrait être utilisé pour affiner nos prévisions climatiques.

Autre découverte inattendue : de nombreux virus à ARN présents dans l’océan semblent capables de modifier le métabolisme de leurs hôtes microbiens en utilisant des gènes volés aux hôtes eux-mêmes. Cette capacité, qui pourrait avoir évolué pour faire face à l’épuisement extrême des ressources en haute mer, constituerait une autre voie potentielle par laquelle les virus à ARN pourraient affecter le pompage du carbone.

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