Une nouvelle étude menée par l’université de Tasmanie, avec la participation de l’université de Bonn, a permis de découvrir le plus ancien ADN marin dans les sédiments des eaux profondes de la mer de Scotia, au nord du continent antarctique. Le matériel a pu être daté d’un million d’années. Un matériel aussi ancien démontre que l’ADN sédimentaire peut ouvrir la voie à l’étude des réactions à long terme des écosystèmes océaniques au changement climatique. Cette reconnaissance aidera également à évaluer les changements actuels et futurs de la vie marine autour du continent gelé. L’étude a été publiée dans la revue Nature Communications.
Évolution de l’écosystème avec les changements climatiques
L’Antarctique est l’une des régions les plus vulnérables au changement climatique sur Terre. Il est donc essentiel et urgent d’étudier les réponses passées et présentes de l’écosystème marin polaire aux changements environnementaux et climatiques. L’analyse de l’ADN ancien sédimentaire (sedaDNA) est une nouvelle technique qui permet de déchiffrer « qui » a vécu dans l’océan dans le passé et « quand ». En outre, les périodes de changements majeurs dans la composition peuvent être liées aux changements climatiques. Ces connaissances peuvent nous aider à faire des prédictions sur la façon dont la vie marine autour de l’Antarctique va réagir aux changements climatiques actuels et futurs.
Études des organismes marins qui constituent les sédiments
Une équipe internationale a utilisé le sedaDNA pour étudier les changements dans les structures des organismes marins dans la mer de Scotia au cours du dernier million d’années, en utilisant des sédiments acquis lors de l’expédition IODP 382 « Iceberg Alley and Subantarctic Ice and Ocean Dynamics » en 2019. Tout d’abord, l’équipe a entrepris un contrôle approfondi de la contamination pour s’assurer que les signaux de l’ADN sédimentaire sont authentiques, y compris, par exemple, l’étude des modèles de dommages caractéristiques liés à l’âge dans les fragments d’ADN récupérés. Ils ont été en mesure de détecter de l’ADN ancien datant d’un million d’années.
Il s’agit de l’ADN de sédiments marins authentifié le plus ancien à ce jour.
Linda Armbrecht, chercheuse principale de l’Université de Tasmanie, en AustralieParmi les organismes détectés figurent les diatomées, producteurs primaires clés dont l’ADN a été détecté il y a un demi-million d’années.
Abondance constante des diatomées
Les données montrent également que les diatomées étaient constamment abondantes pendant les périodes climatiques chaudes. Le dernier changement de ce type dans le réseau alimentaire de la mer de Scotia s’est produit il y a environ 14 500 ans. « Il s’agit d’un changement intéressant et important qui est associé à une augmentation rapide du niveau des mers à l’échelle mondiale et à une perte massive de glace en Antarctique en raison du réchauffement naturel », a ajouté Michael Weber, deuxième auteur de l’étude, de l’université de Bonn. Le réchauffement a apparemment provoqué une augmentation de la productivité des océans autour de l’Antarctique.
Étude sur des centaines de millier d’années
L’étude démontre que les analyses de l’ADN sédimentaire marin peuvent être étendues à des centaines de milliers d’années, ouvrant ainsi la voie à l’étude des changements marins à l’échelle de l’écosystème et des modifications de la paléo-productivité tout au long de nombreux cycles glaciaires. Ces périodes de changement climatique naturel peuvent également donner un aperçu du réchauffement climatique actuel et futur induit par l’homme et de la manière dont l’écosystème pourrait y répondre.
