Les chercheurs qui étudient un groupe de microbes répandus mais souvent négligés ont identifié une boucle de rétroaction climatique qui pourrait accélérer le changement climatique. Mais il n’y a pas que de mauvaises nouvelles : celle-ci est accompagnée d’un sign d’alerte précoce. À l’aide d’une simulation informatique, une équipe de scientifiques de l’Université Duke et de l’Université de Californie à Santa Barbara a montré que la majeure partie du plancton océanique mondial et de nombreuses autres créatures unicellulaires dans les lacs, les tourbières et d’autres écosystèmes pouvaient franchir un seuil où, au lieu de absorbant le dioxyde de carbone, ils commencent à faire le contraire. C’est à cause de la façon dont le réchauffement affecte leur métabolisme. Parce que le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre, cela pourrait à son tour faire augmenter davantage les températures – une boucle de rétroaction constructive qui pourrait conduire à un changement incontrôlable, où de petites quantités de réchauffement ont un affect démesuré. Mais en surveillant attentivement l’abondance de ces organismes, nous pourrions être en mesure d’anticiper le level de basculement avant qu’il n’arrive ici, rapportent les chercheurs dans une étude publiée le 1er juin dans la revue Functional Ecology. Dans la nouvelle étude, les chercheurs se sont concentrés sur un groupe de minuscules organismes appelés mixotrophes, ainsi nommés parce qu’ils mélangent deux modes de métabolisme : ils peuvent photosynthétiser comme une plante ou chasser la nourriture comme un animal, selon les disorders. « Ils sont comme les pièges à mouches de Vénus du monde microbien », a déclaré le leading auteur Daniel Wieczynski, associé postdoctoral à Duke. Lors de la photosynthèse, ils absorbent le dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre qui retient la chaleur. Et quand ils mangent, ils libèrent du dioxyde de carbone. Ces organismes polyvalents ne sont pas pris en compte dans la plupart des modèles de réchauffement climatique, mais ils jouent un rôle essential dans la régulation du climat, a déclaré l’auteur principal Jean P. Gibert de Duke. La plupart du plancton dans l’océan – des choses comme les diatomées, les dinoflagellés – sont des mixotrophes. Ils sont également fréquents dans les lacs, les tourbières, les sols humides et sous les feuilles mortes. « Si vous deviez aller à l’étang ou au lac le additionally proche et prendre une tasse d’eau et la mettre sous un microscope, vous trouveriez probablement des milliers, voire des tens of millions de microbes mixotrophes nageant autour », a déclaré Wieczynski. « Parce que les mixotrophes peuvent à la fois capturer et émettre du dioxyde de carbone, ils sont comme des » interrupteurs « qui pourraient soit aider à réduire le changement climatique, soit l’aggraver », a déclaré la co-auteure Holly Moeller, professeure adjointe à l’Université de Californie à Santa Barbara. Pour comprendre remark ces impacts pourraient s’intensifier, les chercheurs ont développé un modèle mathématique pour prédire remark les mixotrophes pourraient passer d’un manner de métabolisme à l’autre à mesure que le climat keep on de se réchauffer. Les chercheurs ont exécuté leurs modèles en utilisant une plage de températures de 4 degrés, de 19 à 23 degrés Celsius (66 à 73 degrés Fahrenheit). Les températures mondiales devraient grimper de 1,5 degré Celsius au-dessus des niveaux préindustriels au cours des cinq prochaines années, et devraient dépasser de 2 à 4 degrés avant la fin de ce siècle. L’analyse a montré que plus il fait chaud, in addition les mixotrophes comptent sur la consommation de nourriture plutôt que sur la fabrication des leurs by using la photosynthèse. Ce faisant, ils modifient l’équilibre entre le carbone entrant et le carbone sortant. Les modèles suggèrent que, finalement, nous pourrions voir ces microbes atteindre un issue de basculement – un seuil au-delà duquel ils basculent soudainement du puits de carbone à la supply de carbone, ayant un effet de réchauffement net au lieu d’un effet de refroidissement. Ce place de basculement est difficile à défaire. Une fois qu’ils franchissent ce seuil, il faudrait un refroidissement significant – furthermore d’un degré Celsius – pour restaurer leurs effets de refroidissement, suggèrent les résultats. Mais ce ne sont pas toutes de mauvaises nouvelles, ont déclaré les chercheurs. Leurs résultats suggèrent également qu’il peut être possible de repérer ces changements à l’avance, si nous surveillons les changements d’abondance des mixotrophes au fil du temps. « Juste avant un stage de basculement, leurs abondances commencent soudainement à fluctuer énormément », a déclaré Wieczynski. « Si vous alliez dans la nature et que vous voyiez un changement soudain d’abondances relativement stables à des fluctuations rapides, vous sauriez que cela get there. » La détection du sign d’alerte précoce peut cependant dépendre d’un autre facteur clé révélé par l’étude : la air pollution par les nutriments. Les rejets des installations de traitement des eaux usées et le ruissellement des fermes et des pelouses contenant des engrais chimiques et des déchets animaux peuvent envoyer des nutriments comme le nitrate et le phosphate dans les lacs, les ruisseaux et les eaux côtières. Lorsque Wieczynski et ses collègues ont inclus des quantités as well as élevées de ces nutriments dans leurs modèles, ils ont constaté que la plage de températures sur laquelle les fluctuations révélatrices se produisent start à se réduire jusqu’à ce que le signal disparaisse et que le position de basculement arrive sans avertissement clear. Les prédictions du modèle doivent encore être vérifiées avec des observations du monde réel, mais elles « mettent en évidence la valeur d’investir dans la détection précoce », a déclaré Moeller. « Les factors de basculement peuvent être de courte durée et donc difficiles à attraper », a déclaré Gibert. « Ce document nous fournit une impression de recherche, quelque selected à surveiller, et rend ces factors de basculement – aussi éphémères soient-ils – furthermore susceptibles d’être trouvés. » Cette recherche a été soutenue par des subventions de la Simons Foundation (689265), de la National Science Basis (1851194) et du US Division of Energy (DE-SC0020362).
