Comment les virus influencent le cycle biogéochimique du carbone
Des chercheurs de l’Institut Max Planck pour la microbiologie marine de Brême et leurs collègues néerlandais [1] ont montré comment les virus peuvent influencer la libération de matière organique issue d’algues, et par conséquent, le relargage du carbone via à l’activité bactérienne de décomposition. Leur étude a été publiée dans le journal ISME [2].
Phaeocystis globosa est une espèce d’algue connue pour ses épisodes de prolifération exceptionnels le long des côtes de la mer du Nord. Lorsque ces importantes quantités d’algues meurent, une libération massive de matière organique survient, permettant la croissance de certains types de bactéries, elles même reliées directement au cycle du carbone. En effet les bactéries sont capables de décomposer 40% de la matière organique en dioxyde de carbone en quelques jours.
Les chercheurs ont tout d’abord étudié les différents types de communautés bactériennes qui se nourrissent d’algues mortes, puis ils ont observé la croissance de ces micro-organismes lors d’expériences impliquant une pré-infection par des virus. Ces tests s’appuient sur le principe que certains virus peuvent favoriser une libération de matière par les algues avant leur fin de vie. En effet, après les avoir infectées, ils engendrent leur décomposition interne. Pour comprendre les mécanismes impliqués, les scientifiques ont nourris des algues avec des nutriments contenant des isotopes de carbone et d’azote, afin d’être en mesure de suivre la matière organique lors de son passage de l’algue à la bactérie. La précision de la méthode de mesure a permis de retracer les isotopes jusque dans les cellules isolées de bactérie, notamment grâce à la spectrométrie de masse à haute résolution.
Les études ont montré que l’évolution des populations bactériennes des cultures d’algues infectées par des virus et celle des bactéries non-infectées étaient déjà significativement différentes après cinq heures d’exposition. Ces résultats révèlent ainsi un rôle spécifique des virus dans l’excrétion de la biomasse algale lors de l’infection. Celle-ci fournit une niche écologique supplémentaire pour une certaine communauté de bactéries, et influence donc la disponibilité du carbone dans le temps.
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[1] Les organismes néerlandais participant à l’étude sont:
– L’Institut royal néerlandais de recherche marine, Texel
– L’Institut pour la biodiversité et la dynamique des écosystèmes, Amsterdam
[2] « Responses of the coastal bacterial community to viral infection of the algae Phaeocystis globosa », Abdul R. Sheik, Corina P. D. Brussaard, Gaute Lavik, Phyllis Lam, Niculina Musat, Andreas Krupke, Sten Littmann, Marc Strous and Marcel M. M. Kuypers, doi: 10.1038/ismej.2013.135
Pour en savoir plus, contacts :
– Prof. Dr. Marcel Kuypers, Institut Max Planck de microbiologie marine – tél. : +49 421 2028602 – email : mkuypers@mpi-bremen.de
– Dr. Abdul R. Sheik, Institut royal néerlandais de recherche marine – tél. : +352 46 66 44 5746 – email : abdul.sheik@uni.lu
Sources :
« Meeresforscher entdecken Einfluss der Viren auf den biogeochemischen Kohlenstoffkreislauf », communiqué de presse de l’Institut Max Planck de microbiologie marine – 10/09/2013 – http://www.mpi-bremen.de/Viren_und_Algen_im_Meer.html
Rédacteurs :
Clément Guyot, clement.guyot@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr