Articles du CER - De minuscules fossiles pour mieux comprendre
«Le fond de l'océan est comme une tombe», explique le Dr Heather Stoll. «Une bonne partie du fond est composée de microfossiles minuscules dans une accumulation épaisse de couches. En creusant plus profond, les chercheurs peuvent trouver les plus vieux; ainsi, nous pouvons travailler sur des échantillons datés avec précision allant jusqu'à 60 millions d'années en arrière». Nombre de ces fossiles sont les restes d'algues calcifiantes, avec un «squelette» intérieur de calcite (un type de carbonate de calcium) ou des «diatomées», avec des parois cellulaires en silice, que l'on connaît mieux sous sa forme de pierre semi-précieuse, l'opale. «Cette opale est comme un bocal en verre», explique le Dr Stoll. «À l'intérieur, on trouve un revêtement fin de molécules organiques produit par les algues en photosynthèse. Le fossile peut protéger la matière organique à l'intérieur pendant des millions d'années, comme une éprouvette d'échantillons reflétant les conditions dans lesquelles vivent et meurent les algues». Le groupe de recherche du Dr Stoll extrait la matière organique isolée à l'intérieur de ces minuscules «coquilles» et étudie les contenus à la recherche de bore, de calcite, d'isotopes de carbone tels que le 12C et le 13C, ainsi que d'isotopes de l'oxygène tels que le 18O et le 16O. Évolution: s'adapter aux changements climatiques Au fil du temps, on a constaté des changements au niveau de l'absorption du dioxyde de carbone contenu dans l'eau de mer. Aujourd'hui, les algues peuvent «pomper» du bicarbonate (HCO3) dans leurs cellules, si l'acidité locale ou la concentration en carbonate le requièrent. Mais il semblerait que les populations vivant il y a 60 millions d'années sont absorbés par une simple diffusion. «Nous œuvrons à trouver de nouveaux indicateurs biochimiques pour ces changements et essayons de déterminer si ces capacités ont évolué», déclare le Dr Stoll. En mettant en corrélation les changements antérieurs en niveaux de dioxyde de carbone (CO2) - bien plus élevés à l'époque où se sont formés les plus vieux fossiles - à la façon dont se sont adaptées les algues, cette recherche pourrait permettre de mieux comprendre les cycles du carbone contenu dans l'atmosphère et l'océan. La réponse des algues aux changements environnementaux et leur rôle dans le cycle du carbone ont des implications quant à l'interaction future des changements se produisant au niveau du climat, de l'atmosphère et de l'océan. «Le projet a débuté fin 2009, et nos résultats jusqu'ici portent sur la calibration des nouveaux indicateurs biochimiques pour ces voies d'absorption du carbone», ajoute le Dr Stoll. Par exemple, le bore est l'une des substances chimiques qui permet de voir quand les cellules ont dû s'adapter à partir d'une diffusion naturelle en raison de concentrations de CO2 plus faibles. «La prochaine étape consistera à mesurer la vitesse d'adaptation à différents changements dans l'environnement», poursuit-elle. «Nous remplissons les chroniques de fossiles aux deux extrémités de manière à se concentrer sur le moment et la façon précises dont les algues se sont adaptées au changement.» «Le financement du CER a vraiment fait la différence pour ce projet», reconnaît le Dr Stoll. «La subvention a aidé au développement d'un groupe de recherche qui inclut un expert en microfossiles pour identifier les cellules, et un biologiste pour mettre les algues en culture. Une équipe pluridisciplinaire peut mener à de nouvelles idées et solutions». Le projet a également mis en culture des algues dans différentes conditions de CO2 et d'acidité en laboratoire. En combinant ces approches, les chercheurs espèrent répondre à des questions telles que «Les algues ont-elles un seuil de concentration en CO2 qui désactive la 'pompe'? Ceci peut-il affecter les espèces les plus performantes? Et ceci peut-il affecter la capacité des océans à absorber le CO2 atmosphérique à l'avenir?» - Source: Dr Heather Stoll - Coordinateur du projet: Universidad de Oviedo, Espagne - Titre du projet: Precedents for algal adaptation to atmospheric CO2: New indicators for eukaryotic algal response to the last 60 million years of CO2 variation - Acronyme du projet: PACE - Site web du projet PACE - Programme de financement au titre du 7e PC (Appel du CER): Subvention de démarrage 2009 - Financement de la CE: 1,8 million d'euros – Durée du projet: cinq ans Glossaire Diatomées – une sorte d'algue, un type commun de plancton marin. Elles sont unicellulaires et se distinguent des autres algues de par leur enveloppe siliceuse qui peut les préserver comme microfossiles. Opale – un silicate, ou type de pierre, qui se forme à l'intérieur de la paroi cellulaire d'une diatomée. Calcite – une forme de carbonate de calcium commune dans les coquilles d'organismes marins et un composant important du calcaire et du marbre. Bore - un élément soluble que l'on trouve en petites quantités dans l'atmosphère, mais qui joue un rôle important dans les parois cellulaires des plantes. Isotopes – différentes «versions» d'un même élément qui ont le même nombre de protons dans leurs atomes, mais un nombre différent de neutrons. Par exemple, le 13C est un isotope de carbone (avec 13 neutrons dans son noyau atomique) produit par des organismes vivants, contrairement à l'isotope plus commun 12C dont les atomes contiennent seulement 12 neutrons.