Les fluctuations des populations de cyanobactéries pourraient nous aider à mieux comprendre les variations climatiques passées et actuelles. Pourtant, ces organismes se fossilisent très mal et ne résistent pas aux années qui passent. Néanmoins, l’extraction et le séquençage de leur ADN présent dans les couches de sédiments pourraient aujourd’hui satisfaire la curiosité des paléolimnologistes et des biologistes. Cette nouvelle méthode, développée par des chercheurs liégeois, a été appliquée à des carottes de sédiments prélevées dans le fond de deux lacs de la péninsule Antarctique. Elle a permis d’attester la présence de cyanobactéries dans les deux lacs depuis 3000 ans et de mettre en évidence des variations de diversité à certaines époques. Il reste à savoir si et dans quelles proportions la cause des variations de diversité de ces séquences d’ADN est d’origine climatique, ou si elle est due à des facultés de conservation meilleures ou moins bonnes suivant les espèces.

Vu ce qu’elles nous laissent de leur passage sur Terre, les cyanobactéries semblent de nature bien discrète. Pourtant, le rôle qu’elles jouent dans le développement de la vie n’est pas banal. Elles produisent en effet leur énergie par photosynthèse et peuplent la Terre depuis plus de 2.45 milliards d’années. C’est en partie grâce à elles que notre atmosphère contient autant d’oxygène et que nous pouvons respirer. (Lire l’article Des cyanobactéries découvertes près du Pôle Sud)

Mais qu’ont les cyanobactéries de si discret, exactement ? Contrairement à d’autres organismes microscopiques comme les diatomées, elles ne se fossilisent pas bien dans les sédiments meubles, et ne sont donc généralement pas préservées longtemps. « A l’aide de la microscopie, explique Annick Wilmotte, chercheuse qualifiée FNRS en physiologie et génétique bactérienne au département des sciences de la vie de l'Université de Liège, on tombe de temps à autre sur une gaine, ou une coque d’un spécimen appartenant à une communauté plus résistante, mais globalement, on ne retrouve rien, même dans des endroits qui remplissent les conditions optimales pour abriter de grandes communautés de cyanobactéries ».

Cependant, tributaires de nutriments, d’ensoleillement et d’eau pour se développer, les cyanobactéries répondent également aux variations climatiques. Il n’y a donc pas de raison pour qu’elles n’aient rien à nous raconter. Lors d’une recherche publiée dans le Journal of Paleolimnology(1), Annick Wilmotte et Rafael Fernández-Carazo, travaillant alors au département des sciences de la vie de l'Université de Liège, ont dès lors initié une méthodologie prometteuse pour rendre justice à cette communauté microbienne peu bavarde sous nos microscopes.

Vers un nouveau marqueur paléolimnologique

L’apport des deux chercheurs s’inscrivait dans une analyse plus large de carottes de sédiments prélevées dans le fond de deux lacs de la péninsule Antarctique, Beak 1 et Beak 2, tous deux sur la même île. Rien de bien folichon pour les touristes en quête de quiétude balnéaire. D’une profondeur de 26 mètres pour Beak 1 et de 4 mètres pour Beak 2, les lacs sont gelés pendant 8 mois par an, pour atteindre des températures comprises entre 4 et 12 degrés Celsius pendant l’été austral. Cependant, les communautés microbiennes photosynthétiques s’y portent comme un charme, sans autre être vivant pouvant nuire à leur développement. Quant aux cyanobactéries, il s’avère qu’elles se développent davantage dans le lac Beak 2, moins profond et plus ensoleillé.

(1) Rafael Fernández-Carazo, Elie Verleyen, Dominique A. Hodgson, Stephen J. Roberts, Krzysztof Waleron, Wim Vyverman, Annick Wilmotte, Late Holocene changes in Cyanobacterial community structure in maritime Antarctic lakes, Journal of Paleolimnology (Springer), published online: 12 march 2013