la goélette scientifique Tara

La goélette scientifique Tara © François Aurat / Fondation Tara Océan

De nouveaux résultats, provenant essentiellement des données issues de l’expédition Tara Oceans (2009-2013), fournissent le catalogue le plus complet à ce jour des virus présents dans tous les océans du globe. Elle porte de 16 000 à près de 200 000 le nombre de populations virales océaniques connues. Ces travaux révèlent l’importance de l’océan Arctique comme réservoir de virus marins. Ces virus jouent un rôle notamment dans le transport du carbone depuis la surface vers les fonds marins (« pompe biologique »), il est donc primordial de les identifier et de comprendre leur fonctionnement, leur dynamique et leur rôle écosystémique.

Mené en collaboration avec les pays riverains de l’océan Arctique, ce travail inclut des échantillons provenant de la circumnavigation effectuée en lisière de la banquise arctique par la goélette scientifique Tara en 2013, une région parmi les plus touchées par le changement climatique. Il a permis de documenter les virus en analysant leur ADN. Au-delà de l’océan Arctique, la collecte de données s’est élargie aux autres océans, et à des profondeurs plus grandes que les études menées auparavant. En raison de l’impact de ces virus sur l’ensemble des organismes du plancton marin (bactéries, archées, protistes et animaux), leur recensement détaillé est précieux. En effet, les virus peuvent changer la structure des populations de bactéries en les colonisant, en stimulant leur métabolisme, ou encore en modifiant leur trajectoire évolutive, influençant globalement la capacité de l’océan à séquestrer le carbone de l’atmosphère. Or les micro-organismes du plancton marin jouent un rôle primordial sur Terre : ils produisent plus de la moitié de l’oxygène que nous respirons et absorbent le dioxyde de carbone depuis l’atmosphère jusqu’au fond des océans.

Collecte d'échantillons

Collecte d'échantillons © A. Deniaud/Fondation Tara Océan

Accéder à la variation génétique des virus pour comprendre leur évolution

En développant de nouvelles méthodes pour séquencer le génome de ces virus au sein des populations planctoniques, les chercheurs ont pu étudier les variations génétiques : entre les individus au sein de chaque population virale ; entre les populations au sein de chaque communauté virale ; entre les communautés à travers plusieurs environnements de l’océan mondial, ainsi que les forces motrices de toutes ces variations. Ces cartes mondiales de la diversité virale sont surprenantes : d’abord, la quasi-totalité des communautés de virus se répartit en seulement cinq groupes, selon leur localisation et leur profondeur. Et cette diversité virale mesurée dans l’océan Arctique est aussi étonnante : la plupart des études, portant sur les organismes cellulaires et multicellulaires, concluaient en effet que la plus haute diversité se situe au niveau des tropiques, et qu’elle diminue à mesure que l’on se déplace vers les pôles. Ces nouveaux résultats suggèrent que l’océan Arctique est un « berceau » méconnu de la biodiversité virale. Ils soulignent l’importance des régions arctiques, fortement impactées par le changement climatique, pour la biodiversité mondiale.