Le plancton peut être minuscule, mais ils jouent un rôle important dans l’océan. En tant que base des écosystèmes marins, ils soutiennent les réseaux alimentaires de l’océan et aident à réguler le climat de la Terre en stockant le carbone. Bien que les études de laboratoire aient montré que le plancton peut ajuster leur chimie en réponse aux changements environnementaux, une nouvelle étude mondiale révèle comment ces adaptations se produisent dans le véritable océan. L’étude sera publiée le 23 mai 2025 dans la revue Avances scientifiques.
L’étude, une collaboration entre Marum – Center for Marine Environmental Sciences de l’Université de Brême et de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), a réanalysé des données massives de distributions à grande échelle des lipides dérivés du plancton dans l’océan, qui ont été initialement publiés par WHOI en 2022. « Cette étude montre la valeur de l’Open Science, » dit le premier auteur du premier auteur Weimin Weimin Liu de Marum. « En utilisant de nouvelles méthodes sur les données à accès ouvert, nous avons découvert des modèles précédemment cachés d’adaptation du plancton. »
Les ensembles de données, totalisant plus de 200 Go de données de spectrométrie de masse, incluent les profils lipidiques – composants clés des membranes cellulaires – à partir de 930 échantillons prélevés à travers les océans de l’Atlantique, du Pacifique et de l’Arctique, à des profondeurs de la surface jusqu’à 400 mètres. Contrairement aux approches traditionnelles qui se concentrent uniquement sur les molécules connues, cette étude comprenait également des lipides inconnus en utilisant l’analyse du réseau, permettant aux données de parler d’eux-mêmes. Cette approche a permis une vision plus complète et moins biaisée de la diversité des lipides dans le plancton marin.
L’analyse a montré que les profils lipidiques du plancton sont étroitement liés à leur environnement. La diversité lipidique la plus élevée numérique a été trouvée dans les océans polaires et sous-polaires froids, où le plancton utilise un plus large éventail de stratégies – telles que le raccourcissement des chaînes d’acides gras – pour garder leurs membranes cellulaires fluides. Dans les océans ouverts plus chauds, l’équipe a observé des changements dans la distribution lipidique qui reflètent probablement les adaptations à une faible disponibilité des nutriments. Dans les eaux plus profondes de ces régions, le plancton a augmenté la production d’acides gras insaturés, une stratégie qui peut refléter une réponse aux conditions de faible luminosité.
« Ces changements dans les lipides révèlent comment les communautés du plancton s’adaptent à leur environnement », explique le Dr Liu. « Depuis le plancton, en particulier le phytoplancton, forment la base des écosystèmes océaniques, leurs réponses peuvent s’effondrer dans l’ensemble du réseau maritime marin et conduire à des conséquences de grande envergure, parfois inattendues. »
Cette recherche montre comment la combinaison de la lipidomique environnementale avec la science des données peut découvrir les mécanismes de l’adaptation du plancton – offrant de nouvelles informations sur le fonctionnement des écosystèmes marins. La recherche bénéficie de la création d’une expertise en chimiminformatique dans le groupe d’excellence « The Ocean Floor – Interface Uncharted de la Terre » basée à Marum.
17/06/2025
Comment le plancton marin s’adapte à un monde en mutation
Le plancton peut être minuscule, mais ils jouent un rôle important dans l’océan. En tant que base des écosystèmes marins, ils soutiennent les réseaux alimentaires de l’océan et aident à réguler le climat de la Terre en stockant le carbone. Bien que les études de laboratoire aient montré que le plancton peut ajuster leur chimie en réponse aux changements environnementaux, une nouvelle étude mondiale révèle comment ces adaptations se produisent dans le véritable océan. L’étude sera publiée le 23 mai 2025 dans la revue Avances scientifiques.
L’étude, une collaboration entre Marum – Center for Marine Environmental Sciences de l’Université de Brême et de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), a réanalysé des données massives de distributions à grande échelle des lipides dérivés du plancton dans l’océan, qui ont été initialement publiés par WHOI en 2022. « Cette étude montre la valeur de l’Open Science, » dit le premier auteur du premier auteur Weimin Weimin Liu de Marum. « En utilisant de nouvelles méthodes sur les données à accès ouvert, nous avons découvert des modèles précédemment cachés d’adaptation du plancton. »
Les ensembles de données, totalisant plus de 200 Go de données de spectrométrie de masse, incluent les profils lipidiques – composants clés des membranes cellulaires – à partir de 930 échantillons prélevés à travers les océans de l’Atlantique, du Pacifique et de l’Arctique, à des profondeurs de la surface jusqu’à 400 mètres. Contrairement aux approches traditionnelles qui se concentrent uniquement sur les molécules connues, cette étude comprenait également des lipides inconnus en utilisant l’analyse du réseau, permettant aux données de parler d’eux-mêmes. Cette approche a permis une vision plus complète et moins biaisée de la diversité des lipides dans le plancton marin.
L’analyse a montré que les profils lipidiques du plancton sont étroitement liés à leur environnement. La diversité lipidique la plus élevée numérique a été trouvée dans les océans polaires et sous-polaires froids, où le plancton utilise un plus large éventail de stratégies – telles que le raccourcissement des chaînes d’acides gras – pour garder leurs membranes cellulaires fluides. Dans les océans ouverts plus chauds, l’équipe a observé des changements dans la distribution lipidique qui reflètent probablement les adaptations à une faible disponibilité des nutriments. Dans les eaux plus profondes de ces régions, le plancton a augmenté la production d’acides gras insaturés, une stratégie qui peut refléter une réponse aux conditions de faible luminosité.
« Ces changements dans les lipides révèlent comment les communautés du plancton s’adaptent à leur environnement », explique le Dr Liu. « Depuis le plancton, en particulier le phytoplancton, forment la base des écosystèmes océaniques, leurs réponses peuvent s’effondrer dans l’ensemble du réseau maritime marin et conduire à des conséquences de grande envergure, parfois inattendues. »
Cette recherche montre comment la combinaison de la lipidomique environnementale avec la science des données peut découvrir les mécanismes de l’adaptation du plancton – offrant de nouvelles informations sur le fonctionnement des écosystèmes marins. La recherche bénéficie de la création d’une expertise en chimiminformatique dans le groupe d’excellence « The Ocean Floor – Interface Uncharted de la Terre » basée à Marum.
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