D’innombrables secrets sont encore cachés dans les eaux profondes, et surtout dans les sédiments. Une équipe internationale de chercheurs vient de découvrir dans les fonds marins de l’Antarctique, au sein de la mer de Scotia, l’ADN marin le plus ancien, vieux d’un million d’années. Pour l’étude des réactions à long terme des écosystèmes marins au changement climatique, un ADN sédimentaire aussi ancien ouvre de toutes nouvelles possibilités. Les changements actuels et futurs de la vie marine autour de l’Antarctique peuvent ainsi être mieux évalués. L’étude a été publiée dans la revue Nature Communications.
L’étude des réactions passées et présentes de l’écosystème marin de l’Antarctique aux changements environnementaux et climatiques est essentielle, car l’Antarctique est l’une des régions les plus vulnérables au changement climatique. Grâce à l’ADN sédimentaire ancien (sedaDNA – sedimentary ancient DNA), il est possible de décrypter la composition des espèces et de savoir à quelle période chaque espèce a vécu dans la mer. Ainsi, même des changements drastiques dans la composition des espèces peuvent être mis en relation avec des changements climatiques passés, ce qui aide à prédire les réactions de la vie marine actuelle aux changements climatiques actuels et futurs.
L’équipe de recherche internationale, composée de scientifiques de l’Université de Tasmanie et de l’Université de Bonn, a prélevé des échantillons de sédiments dans la mer de Scotia en 2019 et a utilisé sedaDNA pour étudier les changements dans la structure des organismes marins au cours du dernier million d’années. Après un contrôle de la contamination, l’équipe a pu détecter de l’ADN ancien d’un million d’années. Dans les échantillons, ils ont également identifié de l’ADN de diatomées – d’importants producteurs primaires dans l’océan – datant de 540.000 ans, et même de l’ADN eucaryote qui semble avoir 2,5 millions d’années.
« C’est de loin le plus ancien ADN de sédiments marins authentifié », explique le Dr Linda Armbrecht, responsable de l’étude à l’Université de Tasmanie, en Australie.
Grâce à cet ADN ancien de sedaDNA, les chercheurs ont pu constater que les diatomées étaient toujours abondantes au cours des périodes climatiques plus chaudes. Le dernier changement de ce type au sein du réseau alimentaire de la mer de Scotia s’est produit il y a environ 14 500 ans. « Il s’agit d’un changement intéressant et important, lié à une augmentation mondiale et rapide du niveau de la mer et à une perte massive de glace en Antarctique en raison du réchauffement naturel », explique le Dr Michael Weber de l’université de Bonn, co-auteur de l’étude. Ce réchauffement semble avoir entraîné une augmentation de la productivité marine autour de l’Antarctique.
Selon l’étude, on trouve de l’ADN sédimentaire dans de nombreux environnements différents, notamment dans des grottes terrestres ou dans le pergélisol arctique, où le matériel remonte à 650.000 ans. L’ADN de SedaDNA reste intact dans des endroits comme la mer de Scotia tant que les températures sont basses, la teneur en oxygène faible et qu’il y a un manque de rayonnement UV.
Julia Hager, PolarJournal
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