Les diatomées marines révèlent des dynamiques inédites du cycle du carbone

ParisUne étude de l'Université de Californie à San Diego a révélé que les diatomées océaniques utilisent non seulement la photosynthèse pour capter le carbone, mais également consomment directement du carbone organique. Cette découverte, publiée dans Science Advances le 17 juillet 2024, pourrait changer notre compréhension du cycle global du carbone.

Voici les points essentiels de l'étude :

• Les diatomées consomment du carbone organique en plus de la photosynthèse.
• Cylindrotheca closterium montre un mixotrophisme simultané dans 70% des échantillons océaniques.
• La modélisation métabolique à l'échelle du génome a révélé ces comportements.
• Des bactéries spécifiques pourraient fournir du carbone organique aux diatomées.

Les diatomées sont des organismes unicellulaires présents dans tous les océans du globe. Elles jouent un rôle crucial dans l'absorption du carbone et sont essentielles aux chaînes alimentaires marines. On pensait auparavant qu'elles obtenaient leur carbone uniquement par photosynthèse. Cependant, de nouvelles recherches ont révélé que la diatomée Cylindrotheca closterium se nourrit également de carbone organique dans la plupart des échantillons océaniques étudiés.

Le professeur Karsten Zengler de l'UC San Diego a expliqué que les diatomées pratiquent non seulement la photosynthèse mais consomment également du carbone organique. Cette découverte pourrait bouleverser notre compréhension du cycle du carbone. L'équipe de recherche a utilisé des modèles génétiques détaillés pour étudier ces comportements en se basant sur les données de l'expédition océanographique TARA. C'est la première fois que de tels modèles détaillés sont appliqués à l'échelle mondiale.

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L'étude a révélé que certaines bactéries pourraient fournir du carbone organique aux diatomées. Cela favorise la croissance des diatomées et leur production d'oxygène, essentiel pour la chaîne alimentaire marine. L'équipe a examiné différents facteurs tels que la température, le pH et la salinité de l'eau de mer. Ils n'ont trouvé aucun lien entre ces facteurs et les activités non photosynthétiques des diatomées. En revanche, ils ont observé une forte connexion entre les diatomées et les bactéries cohabitantes.

La mixotrophie désigne l'utilisation simultanée de la photosynthèse et de l'absorption de carbone organique par un organisme. Ces processus pourraient expliquer le comportement des diatomées. Les chercheurs espèrent que leurs découvertes encourageront davantage d'études sur les interactions entre les bactéries et les diatomées, ainsi que leur impact sur le cycle du carbone.

Une équipe de l'UC San Diego étend son projet pour examiner la fréquence du mixotrophie chez diverses espèces de diatomées. Bien que des études en laboratoire précédentes aient suggéré ce comportement, il n'était pas possible de le tester dans l'océan jusqu'à présent. Les chercheurs ont résolu ce problème en utilisant une modélisation génomique avancée, ce qui leur a permis d'identifier des processus métaboliques actifs à partir des données d'expression génique.

L'équipe cherche encore à comprendre ce que les bactéries gagnent de ce partenariat. Ils espèrent que leurs recherches inciteront à revoir les modèles actuels du cycle du carbone. Savoir comment les diatomées obtiennent du carbone pourrait être crucial pour lutter contre le changement climatique. Ceci représente une avancée prometteuse en biologie marine et dans les études sur le cycle du carbone.