Le cycle du carbone océanique n’est pas ce que l’on pensait, révèle une étude majeure sur les algues

Connaissez-vous les diatomées ? Constituant une part importante du plancton végétal ou « phytoplancton », ces algues unicellulaires jouent non seulement un rôle fondamental dans l’océan en absorbant le dioxyde de carbone dissous dans l’eau et en le transformant en matière organique grâce à l’énergie solaire, mais elles sont aussi… incroyablement belles !

Selon les espèces, leur délicat squelette externe en silice, appelé « frustule », prend des formes extraordinairement variées. Rondes, triangulaires, allongées, ces enveloppes sont décorées de motifs constitués de fines perforations (aréoles) semblables au travail des joailliers les plus expérimentés.

Jusqu’à présent, les scientifiques estimaient que les diatomées représentaient ensemble environ un cinquième de la fixation du carbone sur Terre (Matsuda & Kroth, Springer, 2014). Mais une nouvelle étude publiée dans la revue Science Advances (17 juillet 2024) par des chercheurs de l’Université de Californie à San Diego (UC San Diego) bouleverse ce calcul.

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Consommation de matière organique par les diatomées : 79% des échantillons marins

Car en analysant les données d’expression génétique (ARN) collectées lors des expéditions TARA Ocean, les auteurs ont découvert que non seulement la diatomée Cylindrothèque closterium – une espèce présente dans tous les océans – synthétisait sa propre matière organique à partir du carbone dissous (régime « autotrophe »), mais la consommait également.

Favorisant sa prolifération, la consommation de matière organique (probablement celle de bactéries) par la diatomée a ainsi été détectée dans 79 % des échantillons d’eau analysés, le plus souvent combinée à la photosynthèse (71 %) et parfois même exclusive (8 %). Deux types de régime respectivement désignés comme « mixotrophe » et « hétérotrophe ».

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« Les diatomées contribuent de manière importante aux réseaux trophiques marins et jouent un rôle essentiel dans le cycle global du carbone. Auparavant, nous avions élaboré tous les modèles du cycle du carbone en supposant que le seul rôle joué par les diatomées était la fixation du CO2. Nos résultats démontrent que ce n’est pas le cas. »souligne le professeur Karsten Zengler de l’UC San Diego, qui a supervisé la recherche (communiqué de presse).

Réviser à la baisse le CO2 éliminé de l’atmosphère par ces algues

L’étude suggère donc de revoir à la baisse l’estimation de la quantité de CO2 que ces algues éliminent de l’atmosphère. D’autant plus que d’autres espèces de diatomées très répandues pourraient également être touchées, ce que l’équipe de recherche prévoit désormais de vérifier.

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Nous pensons que ces résultats auront des implications majeures pour notre compréhension du cycle global du carbone. Professeur Karsten Zengler, UC San Diego

Sur terre aussi, le cycle du carbone semble réserver quelques surprises inquiétantes. Par exemple, une étude récente révèle que les arbres stockent le carbone de l’atmosphère pendant moins longtemps que prévu (Graven et al.(Science, 2024). Tous ces travaux serviront à améliorer la précision des modèles climatiques.