Les microbes actuellement piégés dans le pergélisol semblent également capables de dégrader les polyphénols, des composés carbonés dont on pensait jusqu’à présent qu’ils n’étaient pas métabolisés par les microbes du sol en l’absence d’oxygène. La quantité de gaz à effet de serre qui s’échappe du pergélisol en train de dégeler est donc plus importante qu’on ne le pensait.
Les micro-organismes actuellement piégés dans le pergélisol ne dégradent pas seulement certains types de carbone lorsqu’ils dégèlent, comme on le pensait, mais aussi des composés considérés jusqu’à présent comme toxiques, comme le montre une nouvelle étude dirigée par la Colorado State University (CSU).
Bridget McGivern, post-doctorante à la CSU et première auteure de l’étude publiée dans Nature Microbiology, a spécifiquement cherché à savoir si les microbes du pergélisol pouvaient également dégrader les polyphénols en l’absence d’oxygène. Elle s’était déjà intéressée à ce sujet pendant sa thèse de doctorat : « La motivation d’une grande partie de ma thèse était la question suivante : comment ces deux choses peuvent-elles exister ? Les organismes dans notre intestin peuvent décomposer les polyphénols, mais les organismes dans le sol ne le peuvent pas ? La réalité était que personne dans le domaine des sols ne s’était jamais vraiment penché sur la question », a déclaré Bridget McGivern dans un communiqué de presse de l’université.
Dans une étude réalisée en 2021, Bridget McGivern et Kelly Wrighton, professeures associées au département des sciences du sol et des plantes du College of Agricultural Sciences, ont confirmé la théorie avec des échantillons de sol provenant de Suède.
Par le passé, certains chercheurs ont avancé la théorie dite du « verrouillage enzymatique », selon laquelle les polyphénols pourraient « désactiver » les micro-organismes, emprisonnant ainsi de grandes quantités de carbone dans le sol. Aujourd’hui, l’équipe de recherche a montré que les micro-organismes présents dans le pergélisol, qui contient peu ou pas d’oxygène, décomposent bien les polyphénols.
Lorsque les sols encore gelés – qui contiennent environ 50 % du carbone du sol mondial – dégelent, les microbes deviennent actifs et commencent à utiliser le carbone du sol. Et comme les micro-organismes sont capables de dégrader des composés du groupe divers des polyphénols, la quantité de gaz à effet de serre qui s’échappe lors du dégel des sols est également plus élevée.
Pour pouvoir quantifier la quantité supplémentaire de gaz à effet de serre émise dans l’atmosphère en raison de la dégradation des polyphénols, des recherches supplémentaires doivent montrer à quelle vitesse le métabolisme se déroule et ce qui pourrait limiter le processus, selon l’équipe de recherche.
« Il s’agit de développer une meilleure compréhension de la prévision, de sorte que nous ayons un cadre que nous puissions réellement manipuler », explique Kelly Wrighton. « La crise climatique à laquelle nous sommes confrontés est si rapide. Mais pouvons-nous la modéliser ? Pouvons-nous la prédire ? La seule façon d’y parvenir est de comprendre réellement comment quelque chose fonctionne ».
Julia Hager, Polar Journal AG
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