Une étude des événements de brouillard radioactif au-dessus de la Pennsylvanie a révélé que les bactéries vivant à l’intérieur des gouttelettes de brouillard se développent activement et se nourrissent de produits chimiques toxiques comme le formaldéhyde, révélant une force biologique inattendue à l’œuvre dans l’atmosphère.
« L’atmosphère contient des milliers, voire des millions de cellules bactériennes par mètre cube », a déclaré Thi Thuong Thuong Cao, titulaire d’un doctorat. étudiant à l’Arizona State University et collègues.
« Cependant, on ne sait pas vraiment si les microbes sont actifs ou se développent in situ ou s’ils sont simplement transportés dans un état inactif. »
« On dispose de connaissances très limitées sur les types de bactéries présentes dans les brouillards, qui ressemblent à des nuages au niveau du sol. »
Pour mieux comprendre le rôle des gouttelettes atmosphériques en tant que microhabitats microbiens, Cao et ses collègues ont mené une campagne expérimentale comprenant 32 événements de brouillard radiatif sur le centre de la Pennsylvanie, s’étalant sur deux ans.
Ils ont découvert que moins de 1 % des gouttelettes de brouillard contiennent des bactéries. Mais en moyenne, ils représentent une quantité de vie incroyable.
« Lorsque vous rassemblez toutes les gouttelettes, la concentration de bactéries est la même que dans l’océan », a déclaré le professeur Ferran Garcia-Pichel, également de l’Arizona State University.
« Un dé à coudre d’eau de brouillard contient environ 10 millions de bactéries. »
Un groupe de bactéries s’est démarqué : les méthylobactéries. Les échantillons d’air sec collectés avant les épisodes de brouillard contenaient moins de ces bactéries que les échantillons collectés immédiatement après. Cela suggère que le brouillard augmente brièvement leur nombre.
Les méthylobactéries mangent des composés carbonés simples, qui comprennent des produits chimiques nocifs comme le formaldéhyde. Le formaldéhyde est un polluant courant qui contribue au smog d’ozone et nuit à la santé humaine.
« Nous les avons observés au microscope pour voir que, oui, les bactéries grossissent et se divisent, donc il y a croissance », a déclaré Cao.
« Nous avons également constaté qu’ils utilisent le formaldéhyde comme nourriture pour soutenir leur croissance. »
En fait, les bactéries ont éliminé de si grandes quantités de formaldéhyde si rapidement que les chercheurs ont soupçonné qu’elles ne se contentaient pas de le manger.
À des niveaux élevés, le produit chimique est toxique pour les bactéries, qui le décomposent donc en dioxyde de carbone pour maintenir les niveaux bas. C’est une situation gagnant-gagnant pour les microbes comme pour les humains.
« C’est relativement nouveau que les gens commencent à s’intéresser aux activités biologiques dans les nuages, donc il y a encore beaucoup de choses que nous ne comprenons pas », a déclaré le professeur Pierre Herckes de l’Arizona State University.
« Ce qui est vraiment ahurissant, c’est à quel point nous ignorons encore beaucoup de choses sur ces mondes miniatures dans le brouillard et les nuages. Y a-t-il différentes bactéries dans le brouillard en fonction de l’endroit où il se forme ? Que peuvent manger ces autres bactéries ? Et comment affectent-elles la qualité de notre air ? »
« Le ciel est la limite, sans jeu de mots », a déclaré le professeur Garcia-Pichel.
Les résultats ont été publiés cette semaine dans la revue mBio.
