Les niveaux de sel dans les environnements d’eau douce pourraient augmenter en raison de la montée des eaux marines causée par le changement climatique. Une étude récente menée par des chercheurs du MIT a examiné comment cette augmentation de la salinité pourrait affecter les écosystèmes microbiaux présents dans des environnements tels que les rivières et les estuaires.
Ces communautés microbiennes jouent un rôle crucial dans le cycle du carbone et contribuent à la décomposition de la matière organique, y compris les algues. L’équipe du MIT a constaté qu’avec l’augmentation des niveaux de sel, la diversité de ces populations diminue, car des souches à croissance plus rapide tendent à dominer la communauté, tout en maintenant un taux de croissance global.
Jana Huisman, postdoctorante au MIT et principale auteure de l’étude, a déclaré : « À des salinités plus élevées, vous perdez de la diversité, ce qui n’est finalement pas bon pour un écosystème. Mais ce qui nous a surpris, c’est qu’en attendant, même si la diversité diminue, la croissance de la communauté et la production de biomasse ne sont pas beaucoup impactées. »
L’étude, dirigée par Jeff Gore, professeur de physique au MIT, a été publiée dans la revue Nature Microbiology. Martina Dal Bello, ancienne postdoctorante au MIT, a également contribué à cette recherche.
Contexte Factuel
Les microbes vivant dans les environnements aquatiques sont généralement adaptés pour prospérer dans de l’eau douce ou salée. Les microbes adaptés à des environnements plus salins possèdent des parois cellulaires optimisées pour résister à la pression osmotique et des transporteurs de membranes capables de pomper les ions sodium hors de la cellule. Les lacs et rivières d’eau douce ont des concentrations de sel d’environ 1 gramme par litre (g/L), tandis que les océans peuvent atteindre 35 g/L. Avec le réchauffement climatique et la montée des niveaux de la mer, les eaux océaniques pourraient pénétrer dans les estuaires et d’autres plans d’eau intérieurs, augmentant ainsi leur salinité.
Données ou Statistiques
Pour cette étude, les chercheurs ont prélevé des échantillons dans trois environnements aquatiques avec des niveaux de salinité variés : la rivière Charles près du MIT (4 g/L), le port de Boston (30 g/L) et une plage à Nahant, Massachusetts (35 g/L). Chaque communauté contenait des centaines d’espèces microbiennes. Les chercheurs ont ensuite cultivé chaque population dans trois environnements de salinité différente — 16, 31 ou 46 g/L. Ils ont mesuré les taux de croissance des communautés sur une période de deux semaines, constatant que chaque communauté maintenait un taux de croissance similaire à chaque concentration. Cependant, les communautés exposées à des environnements plus salins avaient une composition globalement moins diverse, dominée par des espèces à croissance plus rapide.
Conséquence Directe
Cette perte de diversité pourrait réduire la capacité des populations microbiennes à résister à d’autres types de stress environnementaux. Les chercheurs n’ont pas examiné les fonctions des souches bactériennes devenues plus prévalentes, certaines pouvant jouer des rôles bénéfiques tandis que d’autres pourraient être pathogènes.
L’étude a été financée par une bourse du Human Frontier Science Program et un Schmidt Science Polymath Award.
Source : MIT News
