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Quand il est question du changement climatique, toutes les options sont bonnes. C’est dans cet esprit que des chercheurs de Cornell ont découvert une nouvelle espèce de bactérie du sol qui est particulièrement habile pour décomposer la matière organique, y compris les produits chimiques cancérigènes qui sont libérés lorsque le charbon, le gaz, le pétrole et les déchets sont brûlés.

Une nouvelle bactérie appelée madseniana

« Les microbes sont là depuis le début de la vie, soit depuis près de 4 milliards d’années. Ils ont créé le système dans lequel nous vivons, et ils le maintiennent », a déclaré Dan Buckley, professeur d’écologie microbienne. « Nous ne les voyons peut-être pas, mais ce sont eux qui mènent la bataille. »
Cette nouvelle bactérie, la madseniana, est nommée en l’honneur de feu Gene Madsen, le professeur de microbiologie qui a lancé ces recherches. Il est mort en 2017, avant d’avoir pu confirmer sa découverte.
Toutes les plantes et tous les animaux, y compris les humains, abritent une collection de bactéries amicales qui nous aident à digérer les aliments et à combattre les infections. Les bactéries qui vivent dans les sols aident non seulement les plantes à se développer, à faire face au stress et à lutter contre les parasites, mais elles sont également essentielles pour comprendre le changement climatique.

Des bactéries qui dégradent les composés aromatiques 

Les bactéries récemment découvertes appartiennent au genre Paraburkholderia, qui sont connues pour leur capacité à dégrader les composés aromatiques et, chez certaines espèces, pour leur capacité à former des nodules racinaires qui fixent l’azote atmosphérique. Le nom de l’espèce, madseniana, reflète l’héritage des travaux de Madsen dans le domaine de la microbiologie environnementale.
Les recherches de M. Madsen se sont concentrées sur la biodégradation – le rôle que jouent les microbes dans la décomposition des polluants dans les sols contaminés – avec un accent particulier sur les polluants organiques appelés hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP). Son travail a été révolutionnaire en fournissant des outils naturels pour traiter les déchets dangereux dans les zones où les sols contaminés ne peuvent pas être facilement déterrés et enlevés.
Les travaux de Gene Madsen ont commencé dans une forêt expérimentale de Cornell sur Turkey Hill, une zone naturelle gérée par le jardin botanique de Cornell. Madsen a isolé cette nouvelle bactérie du sol de la forêt – l’équipe de Buckley a mené ce projet à terme.

En séquencer ces gènes cela a fourni la preuve qu’elle était une espèce unique

La première étape a consisté à séquencer les gènes de l’ARN ribosomique de cette bactérie, ce qui a fourni la preuve génétique que la madseniana était une espèce unique. En étudiant cette nouvelle bactérie, les chercheurs ont remarqué que la madseniana était particulièrement habile à décomposer les hydrocarbures aromatiques, qui constituent la lignine, un composant majeur de la biomasse végétale et de la matière organique du sol.
Cela signifie que cette bactérie pourrait être un candidat pour la recherche sur la biodégradation et un acteur important dans le cycle du carbone du sol. Le laboratoire de M. Buckley s’est concentré sur le rôle de cette bactérie dans le cycle du carbone – le cycle naturel du carbone à travers la Terre et l’atmosphère, qui, selon les scientifiques, a été perturbé par des émissions excessives de carbone d’origine humaine.
« Nous savons très peu de choses sur le fonctionnement des bactéries du sol », a déclaré M. Buckley. « Les sols, chaque année, traitent environ sept fois plus de carbone que toutes les émissions humaines des voitures, des centrales électriques et des appareils de chauffage, partout dans le monde, juste dans leur travail naturel de décomposition de la matière végétale. Comme une grande quantité du carbone passe par le sol, de petits changements dans la façon dont nous gérons les sols pourraient avoir un impact important sur le changement climatique ».

Un rôle potentiellement important dans le cycle du carbone

Dans le cas de la madseniana, le laboratoire de Buckley veut en savoir plus sur la relation symbiotique entre cette bactérie et les arbres forestiers. Les premières recherches suggèrent que les arbres nourrissent les bactéries avec du carbone, et qu’à leur tour dégradent la matière organique du sol, libérant ainsi des nutriments tels que l’azote et le phosphore pour les arbres.
La compréhension de la façon dont les bactéries dégradent le carbone dans le sol pourrait être la clé de la durabilité des sols et de la capacité à prédire l’avenir du climat mondial. Si cette bactérie tient ses promesses, elle pourrait être utilisée pour modifier le cycle du carbone et avoir un impact important sur le changement climatique.
Cette recherche a été publiée dans International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
Source : Cornell University
Crédit photo : Pixabay

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