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Y a-t-il de la vie dans les sols gelés en permanence?

Permafrost Feldarbeit
Pas mal comme lieu de travail: le microbiologiste Beat Frey et la spécialiste du pergélisol Marcia Phillips sur le Muot da Barba Peider, à 3000 mètres d'altitude. Cliquer sur l'image pour l'agrandir.
 
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Creuser le sol gelé pour recueillir des échantillons n'est pas une partie de plaisir. Cliquer sur l'image pour l'agrandir.
 
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Les scientifiques du WSL ont trouvé des algues vertes comme celles-ci, qui vivent dans les sols gelés.  (Photo: WSL)
 

Le sol gelé en permanence est plein de vie. Les chercheurs du WSL ont prélevé des échantillons de sol sur un sommet des Alpes et y ont découvert plus de deux milliers de micro-organismes différents, invisibles à l'œil nu.

En haute altitude, il fait froid – si froid qu’une grande partie du sol reste gelée en permanence. En été seule la couche supérieure dégèle, contrairement aux couches plus profondes. Il est difficile de s’imaginer que dans ce pergélisol – c’est ainsi qu’on appelle ce sol – il existe des organismes vivants.

Les deux scientifiques Beat Frey et Martin Hartmann du WSL ont voulu en savoir plus: ils ont étudié des échantillons prélevés sur le Muot da Barba Peider, un sommet situé à presque 3000 m d’altitude, en Haute-Engadine.

Pourquoi avoir choisi précisément ce lieu? Tout simplement parce que l’Institut pour l’étude de la neige et des avalanches SLF, qui appartient au WSL, y observe le pergélisol et y mesure depuis 1996 la température du sol jusqu’à 17 m de profondeur. Ainsi les scientifiques savaient jusqu’à quelle profondeur creuser pour prélever des échantillons dans le sol gelé en permanence, dans ce cas jusqu’à 1,5 m.

Les chercheurs supposent que le sol n’a pas dégelé à cette profondeur depuis la dernière glaciation. Pour atteindre la crête, les chercheurs ont dû emprunter un hélicoptère, afin d’emporter en toute sécurité leurs appareils.

Gelés, mais grouillants de vie

Ils ont prélevé des échantillons de terre dans le pergélisol et dans la couche de dégel située au-dessus, et les ont étudiés en laboratoire au WSL avec les techniques les plus modernes. Les deux chercheurs ont été stupéfaits des résultats: ils ont identifié plus de 2000 micro-organismes différents dans ces échantillons. À l’œil nu, ceux-ci, parmi lesquels entre autres des champignons et des bactéries, ne sont pas visibles.

Parmi les micro-organismes identifiés, de nombreux n’ont encore jamais été étudiés, et l’on ne sait que très peu de choses sur eux. Et encore plus surprenant: dans le sol gelé en permanence, il y a encore plus d’organismes que dans la couche supérieure qui dégèle en été, et dans laquelle on trouve plus d’oxygène et de nutriments.

Les micro-organismes sont partout: dans l’eau, dans le sol, dans l’air et également dans le corps humain. À côté des bactéries et champignons, on compte parmi eux aussi parfois les virus. Et les micro-organismes sont nombreux: il doit y en avoir sur Terre bien plus que toutes les autres espèces animales et végétales réunies, plus d’un billion d’espèces (le chiffre 1 suivi de 12 zéros!).

On ne sait pas encore grand-chose sur cette diversité. C’est avec l’avènement des méthodes permettant d’étudier le génome des organismes que l’on peut identifier et distinguer les unes des autres ces différentes espèces. Sans les micro-organismes, il n’y aurait aucune vie sur la Terre. Quelques-uns d’entre eux, porteurs de maladies, peuvent nuire aux êtres humains. D’autres sont utilisés par l’Homme pour fabriquer des produits chimiques respectueux de l’environnement ou des médicaments.

Quelles surprises nous réserve le pergélisol?

Personne ne sait si les organismes trouvés par Beat Frey et Martin Hartmann sur le Muot da Barba Peider sont «bénéfiques» ou «maléfiques». Les deux microbiologistes étudient maintenant certaines espèces pour identifier ce dont elles ont besoin pour survivre. Car il est bon de savoir ce qui est stocké dans le pergélisol d’altitude: si le climat se réchauffe, le sol dégèle et les micro-organismes qui y vivent peuvent descendre en vallée avec les eaux de fonte, là où de nombreux êtres humains vivent.

Les chercheurs conservent les échantillons de sol de Muot da Barba Peider à moins 80 °C pour d’autres études. Ils prévoient de prélever des échantillons sur d’autres sommets afin de dévoiler d’autres informations sur la diversité du grand froid.

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