Une feuille de route pour mieux comprendre les écosystèmes polaires | Polarjournal
Les régions polaires sont les plus sensibles au réchauffement climatique, donc les plus menacées. Elles disparaissent rapidement et avec elles les écosystèmes qu’elles abritent. Or, si ces derniers sont encore mal connus, leurs interactions avec le reste de l’environnement le sont encore moins. Image : Mirjana Binggeli

Établir une feuille de route des écosystèmes polaires, dans toute leur biodiversité, de l’atmosphère jusqu’au fond des océans afin de mieux les comprendre et de les préserver, telle est la demande de scientifiques de l’Université d’East Anglia (UEA), du British Antarctic Survey (BAS) et de l’Université de Bielefeld.

Les régions polaires sont d’une incroyable biodiversité. Or, cette dernière est souvent mal connue et des découvertes restent encore à faire. En même temps, l’Arctique et l’Antarctique sont particulièrement menacés par le réchauffement climatique. Leur biodiversité est menacée de disparition et, avec elle, toute la biologie qui fournit, à la fois, des services écosystémiques et une régulation biologique du climat.

Dans un article publié le 20 novembre dernier dans Nature Communications, les auteurs plaident pour une feuille de route des écosystèmes polaires. « Les projections de biodiversité pour les régions polaires ne peuvent être construites de manière fiable que si nous avons une compréhension suffisamment approfondie de la diversité, des fonctions écologiques et des interrelations des organismes polaires, ainsi que de leur résilience au changement climatique. », déclarait récemment dans un communiqué de presse de l’UEA le professeur Thomas Mock, professeur de microbiologie marine à l’École des sciences de l’environnement de l’UEA et co-auteur principal de l’étude.

L’Arbre de Vie polaire, depuis les microbes contenus dans les océans, la glace ou la terre jusqu’à la mégafaune. Sur ce schéma, la surveillance des pôles est représentée par des stations de recherche et un moteur sous-marin automatique autosub, ainsi que par les navires qui représentent aussi le risque potentiel d’introduction d’espèces envahissantes. La science omique peut servir à évaluer autant la biodiversité de l’ensemble de ce système, que l’histoire évolutive des espèces. Ce qui donnerait également des indications sur les capacités d’adaptation. Graphique : Clark et al.

Pour mener à bien ce projet, les auteurs misent sur le dépistage génomique. Selon eux, ce dernier offre à la fois la possibilité d’identifier les populations soumises à un stress tout en surveillant les espèces envahissantes, ce qui permettrait des interventions précoces. « Avec la diminution des régions froides de notre planète, il existe un réel impératif pour obtenir des séquences génomiques complètes pour divers organismes habitant les écosystèmes polaires, des océans profonds au pergélisol terrestre, à la fois pour l’Arctique et l’Antarctique. », précise le professeur Mock. « Cela permettra une application plus large des technologies omiques aux espèces polaires, ce qui révolutionnera notre compréhension de l’évolution dans le froid et les réponses adaptatives à un monde qui se réchauffe. »

Les technologies omiques sont des technologies puissantes utilisées pour l’analyse globale des molécules constituant les cellules des organismes vivants (génomique, transcriptomique, protéomique, métabolomique).

Selon les auteurs de l’article, l’utilisation d’une approche multi-omiques permet de comprendre les écosystèmes polaires, ainsi que l’adaptation à la vie dans le froid. A l’image de l’ours polaire dont le système cardiovasculaire s’est modifié permettant à l’organisme de l’animal de tolérer des taux de cholestérol sérique élevés présents dans une alimentation riche en gras, nécessaire à leur survie. Image : Julia Hager

Mais pourquoi est-il si important d’établir une telle feuille de route ? « Il existe des preuves solides que les changements induits par le climat dans les régions polaires modifient déjà la répartition des espèces sur terre et dans la mer, avec des impacts majeurs sur le fonctionnement des écosystèmes. », relève le professeur Mock. Entre les espèces qui se déplacent vers les pôles perturbant la chaîne alimentaire à la déstabilisation du courant-jet arctique qui a des répercussions sur le climat global, en passant par la fonte du pergélisol et ses conséquences en termes de libération de carbone, voire d’anciens pathogènes, les changements à l’œuvre dans les régions polaires auront des répercussions ailleurs dans le monde.

Pour rappel, l’océan Austral est responsable de 40% de l’absorption océanique mondiale de CO2 anthropique et d’environ 50% de l’absorption atmosphérique totale. Les organismes qui y vivent sont probablement responsables de la plus grande rétroaction négative naturelle contre le changement climatique. Autrement dit, ils absorbent de manière conséquente le CO2 que nos activités humaines libèrent.

En savoir plus sur ces organismes et leur rôle apporterait des bénéfices qui, selon les auteurs, vont bien au-delà de la connaissance biologique de ces organismes : « Comprendre combien d’organismes très étranges vivent dans des froids extrêmes peut aider à répondre à des questions à l’échelle mondiale et apporter de réels avantages à la société. », relève Melody Clark, professeure et cheffe de projet pour le BAS. « Ne pas agir maintenant entraînera une perte substantielle de connaissances concernant l’adaptation évolutive au froid. »

Lien vers l’article : Clark, M.S., Hoffman, J.I., Peck, L.S. et al. Multi-omics for studying and understanding polar life. Nat Commun 14, 7451 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-43209-y

Mirjana Binggeli, PolarJournal

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