Les bactéries, les virus, les protistes, les archées et les champignons, qui comptent des millions d’espèces et de gènes, vivent dans les mers et jouent un rôle déterminant dans leur bon fonctionnement et le bien-être mondial. Produire de l’oxygène, décomposer la matière organique, recycler les nutriments et réguler le climat sont les principales fonctions de ces micro-organismes, qui sont essentiels à la productivité marine et même à l’atténuation de la crise climatique. Nous ne pouvons pas les voir, ils se trouvent dans l’immensité de l’océan et sont si petits qu’ils sont invisibles à l’œil nu, mais leur importance est énorme et leur rôle vital. Les micro-organismes qui peuplent les mers en une immense communauté et diversité et qui composent le microbiome sont essentiels à la vie et à la santé de la planète, y compris la nôtre, de multiples façons, quelle que soit notre proximité ou notre éloignement de la mer. Il est important de comprendre, protéger et préserver leur existence et leur rôle vital, ainsi que la santé mondiale, une mission qui motive les efforts des scientifiques du monde entier, y compris ceux de la science locale. Le Dr Camila Fernández, directrice du Centre de recherche océanographique (Copas) Coastal, est une experte reconnue dans ce domaine. Elle participe à des projets nationaux et internationaux d’importance majeure afin de contribuer à générer des preuves de l’impact scientifique, technologique et social.
Pilier de la santé océanique
Les bactéries, les virus, les archées, les protistes et les champignons composent le microbiome océanique, qui « est un facteur fondamental pour la santé de l’océan, assurant son fonctionnement et toute sa productivité », affirme l’océanographe, qui est coprésidente du Comité scientifique consultatif sur le changement climatique, entré en fonction le 31 juillet 2024 après avoir été créé par la loi.
Et cela détermine fortement notre bien-être, nos économies et notre développement, notre présent et notre avenir. De l’air que nous respirons aux ressources naturelles et aux aliments que nous consommons, en passant par l’atténuation des impacts des crises et du changement climatique et même les applications biotechnologiques potentielles dans différents domaines, tout dépend du rôle de l’océan et de son microbiome, mais aussi du plancton, qui comprend des organismes végétaux et animaux dont la taille varie du microscopique à plusieurs centimètres.
Laproduction d’oxygène par la photosynthèse (50 % de l’oxygène est produit dans l’océan), la décomposition de la matière organique, le recyclage de divers nutriments pour les rendre disponibles au niveau trophique et l’influence sur le climat sont les principales fonctions du microbiome océanique, ainsi que du plancton.
Mais ce ne sont pas les seules. Le Dr Fernández souligne que « le microbiome est un agent purificateur », par exemple « il fractionne les microplastiques pour les rendre de plus en plus petits et causer le moins de problèmes possible, et il est capable de dégrader les composés chimiques que nous rejetons dans l’eau, tels que les hormones, les antibiotiques et les pesticides ».
De plus, les micro-organismes marins constituent une source potentielle de nouveaux composés bioactifs qui pourraient avoir des applications utiles dans divers domaines et industries.
Un univers à explorer
Selon les estimations, le microbiote représente environ les deux tiers de toute la biomasse de l’immense océan, qui abrite la plus grande richesse biologique de la planète, des millions d’espèces, de gènes et de fonctions. On estime qu’entre 10 et 100 milliards de micro-organismes sont présents dans chaque litre d’eau de mer.
«Leur diversité est inimaginable. Nous n’avons pas encore atteint 2 % des groupes fonctionnels et des espèces cultivables », explique la chercheuse Camila Fernández.
Il reste donc un univers profond de biodiversité, de fonctions et de potentiels à explorer, à découvrir et à exploiter, mais surtout à valoriser, à protéger et à préserver.
« La plupart des micro-organismes jouent un rôle positif dans les services écosystémiques »
Bien qu’il reste encore beaucoup à découvrir, il est urgent de prendre en compte l’importance des micro-organismes océaniques dans les discussions et les stratégies de conservation des océans, d’adaptation au changement climatique et de développement durable.
Il est essentiel, sur la base de preuves scientifiques, de promouvoir la compréhension et la valorisation de ces petits organismes tels que les virus et les bactéries, qui sont souvent perçus de manière négative. Car « lorsque nous pensons aux microbes, nous pensons aux agents pathogènes », explique l’océanographe Camila Fernández.
Et il n’est pas juste de les associer uniquement à la maladie. Certains microbes sont nocifs pour les animaux et les humains, mais ils ne représentent qu’une infime partie de leur immense diversité. Même s’ils sont pathogènes, ils jouent un rôle important dans la nature et les dynamiques écosystémiques, ou peuvent avoir un potentiel biotechnologique.
« La grande majorité des micro-organismes jouent un rôle positif dans les services écosystémiques. En fait, les agents pathogènes présents dans l’océan contrôlent la population des espèces ; toutes les espèces tombent malades, meurent et restent ainsi en équilibre. L’existence même de ces agents pathogènes permet de traiter les gaz à effet de serre de manière très intense et participe à la formation des nuages », explique-t-elle.
La science au service de la société
Afin de démontrer ces rôles et d’encourager la prise de décisions et les progrès au Chili, avec un impact mondial, il mène différents projets.
Il dirige actuellement un projet pionnier financé par le Fondecyt qui étudie les micro-organismes présents dans la pluie qui tombe sur le système terrestre et aquatique, reliant ainsi le microbiome du bassin versant à l’océan.
En outre, il poursuit ses études dans le cadre de la mission Tara Microbiome/Ceodos Chile qui, entre 2021 et 2022, a parcouru le Chili, l’Antarctique et l’Afrique à bord du voilier de la fondation française Tara Océan. Microbiome a été conçu pour étudier le microbiome marin, sa diversité et son fonctionnement, ainsi que la capacité de l’océan à absorber le CO2 et à contribuer ainsi à la lutte contre le réchauffement climatique et le changement climatique. C’est dans ce contexte, avec une orientation nationale, qu’est né Ceodos Chile, un projet destiné à être reproduit tous les cinq ans avec le soutien d’institutions publiques et la participation de plusieurs organismes scientifiques.
« Chez Ceodos, nous analysons la séquence et observons les métabolismes qui existent le long de la côte chilienne, et comment nous pouvons les mettre en relation avec les conditions océanographiques. Cela nous permet de prédire quelles sont les zones les plus pertinentes sur le plan climatique dans notre pays », conclut-il.
