Les régions polaires abritent une vaste biodiversité non encore découverte, mais sont à la fois les régions du monde les plus menacées et les moins comprises.
Aujourd’hui, des scientifiques dirigés par l’Université d’East Anglia (UEA) et le British Antarctic Survey (BAS) réclament une feuille de route des écosystèmes polaires pour combler ce manque de connaissances, préserver la vie polaire et même protéger « notre vie quotidienne et la santé de notre planète ». L’étude cartographierait toute la biodiversité de ces régions, de l’atmosphère aux profondeurs marines et des terres aux océans.
Les auteurs ont déclaré qu’une action concertée est nécessaire pour atténuer l’impact du réchauffement sur les écosystèmes polaires via des efforts de conservation, pour gérer durablement ces habitats uniques et leurs services écosystémiques, et pour la bioprospection durable de nouveaux gènes et composés pour un gain sociétal.
« Multi-omics pour étudier et comprendre la vie polaire », est publié aujourd’hui dans Communication naturelle. L’article est co-écrit par l’UEA, le BAS et l’Université de Bielefeld, en Allemagne.
Les écosystèmes polaires sont les plus menacés car les plus sensibles au réchauffement climatique. Ils disparaissent à un rythme rapide et avec eux toute la biologie qui fournit des services écosystémiques et une régulation biologique du climat, y compris le cycle du carbone.
Le professeur Thomas Mock, professeur de microbiologie marine à l’École des sciences de l’environnement de l’UEA, est le co-auteur principal avec le professeur Melody Clark, chef de projet pour le British Antarctic Survey.
Le professeur Thomas Mock a déclaré : « Les projections de biodiversité pour les régions polaires ne peuvent être construites de manière fiable que si nous avons une compréhension suffisamment approfondie de la diversité, des fonctions écologiques et des interrelations des organismes polaires, ainsi que de leur résilience au changement climatique.
« Ces régions éloignées jouent un rôle important, souvent sous-estimé, dans le cycle du carbone et déterminent les flux mondiaux de nutriments et de matières organiques dissoutes. Par conséquent, les processus environnementaux et écologiques polaires sont intimement liés à notre vie quotidienne et à la santé de notre planète, dont une grande partie est soutenue par le biote endémique, des virus aux grands animaux.
« Il existe des preuves solides que les changements induits par le climat dans les régions polaires modifient déjà la répartition des espèces sur terre et dans la mer, avec des impacts majeurs sur le fonctionnement des écosystèmes. »
Certaines espèces se sont déplacées vers les pôles, ce qui a des répercussions sur la chaîne alimentaire. La vie polaire, des microbes aux phoques, en passant par les baleines et les ours polaires, dépend en grande partie de la basse température générale et d’une importante couverture de neige et de glace, qui subissent les effets du réchauffement climatique.
Dans l’Arctique, les températures augmentent au moins quatre fois plus vite qu’ailleurs, déstabilisant le courant-jet arctique et augmentant la probabilité d’événements météorologiques extrêmes, notamment des vagues de chaleur, des sécheresses et des inondations dans les régions tempérées.
Sur terre, la fonte du pergélisol et l’effondrement des côtes arctiques modifient considérablement les interactions écologiques et la biogéochimie en raison de la libération de réserves de carbone vieilles de plusieurs millénaires, d’oligo-éléments, de nutriments et potentiellement même d’anciens virus et bactéries pathogènes congelés.
Dans les océans, la fonte saisonnière accrue de la glace de mer stabilise trop les eaux de surface, ce qui réduit la quantité de nutriments nécessaire à la production primaire.
De même, la situation dans l’océan Austral et sur le continent Antarctique est tout aussi sombre, en particulier pour la péninsule Antarctique, qui a déjà connu des niveaux de réchauffement importants qui ont accru la perte de glace de mer et de glaciers.
L’océan Austral est responsable de l’absorption des trois quarts de la chaleur anthropique absorbée par l’océan et de jusqu’à la moitié du retrait du carbone. Il représente environ 40 pour cent de l’absorption océanique mondiale de CO2 anthropique et environ 50 pour cent de l’absorption atmosphérique totale. En outre, la séquestration du carbone par les organismes vivant dans les mers polaires constitue probablement la plus grande rétroaction négative naturelle contre le changement climatique.
Les impacts climatiques sur la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes dans l’Arctique et l’Antarctique servent d’indicateur des conséquences du réchauffement climatique, y compris la persistance de la biodiversité sur Terre.
Le professeur Clark a déclaré : « Les technologies de séquençage ont considérablement modifié notre capacité à déchiffrer le fonctionnement des organismes. Cependant, leur adoption par la biologie polaire a été relativement faible, en particulier si l’on considère les dizaines de milliers d’espèces qui résident aux pôles et sont menacées par notre réchauffement. monde.
« Comprendre combien d’organismes très étranges vivent dans des froids extrêmes peut aider à répondre à des questions mondiales et apporter de réels avantages à la société. Ne pas agir maintenant entraînera une perte substantielle de connaissances concernant l’adaptation évolutive au froid. »
Le dépistage génomique offre non seulement la possibilité d’identifier des populations soumises à un stress, mais il peut également être utilisé pour surveiller les espèces envahissantes, facilitant ainsi les interventions précoces.
Le professeur Mock a déclaré : « Avec la diminution des régions froides de notre planète, il devient impératif d’obtenir des séquences complètes du génome de divers organismes habitant les écosystèmes polaires, des océans profonds au pergélisol terrestre, à la fois pour l’Arctique et l’Antarctique. permettre une application plus large des technologies omiques aux espèces polaires, ce qui révolutionnera notre compréhension de l’évolution dans le froid et les réponses adaptatives à un monde qui se réchauffe.
« Multi-omics pour étudier et comprendre la vie polaire » est publié le 20 novembre 2023 dans Nature Communications.