Cienciaes.com : Pluie de virus et de bactéries. Nous avons parlé avec Isabel Reche.

Les virus et les bactéries habitent tous les écosystèmes de la Terre et leurs capacités à se propager d’un bout à l’autre de la planète vont au-delà de ce qu’on pourrait imaginer, selon une étude de Isabelle Réchénotre invité aujourd’hui dans Talking with Scientists.

On sait que les virus sont de loin les micro-organismes les plus abondants sur la planète. Même si pour nous les plus connus sont ceux qui provoquent le rhume, la grippe ou d’autres maladies, la réalité est que ces agents pathogènes ne représentent qu’une très petite partie de ceux qui existent, la grande majorité existe en dehors de nous, recyclant les nutriments du sol ou de les océans et infectant les communautés bactériennes qui, grâce à elles, sont maîtrisées.

Bien qu’il existe une énorme variété de virus, des recherches menées dans des endroits aux conditions environnementales différentes et très éloignés les uns des autres ont montré qu’il existe des variétés avec des séquences génétiques identiques ou très similaires. D’une manière ou d’une autre, les minuscules habitants parviennent à voyager d’un bout à l’autre. du monde vers l’autre planète Comment font-ils ? Il existe une possibilité fascinante : voler.

Lorsque le Soleil chauffe l’eau des terres et des océans, des courants d’air ascendants se produisent et transportent de minuscules particules à haute altitude. Des études antérieures avaient montré que ces particules contiennent des bactéries qui s’y accrochent comme des passagers clandestins. La plupart de ces particules chargées de vie microscopique restent dans la région la plus basse de l’atmosphère, en dessous de 1 500 mètres d’altitude, là où les mouvements d’air ont une portée limitée et où les microbes sont distribués localement. Cependant, un nombre non négligeable de ces petits voyageurs parviennent à traverser cette couche d’air et à s’élever sur des milliers de mètres, rejoignant ainsi les grands courants de circulation atmosphérique qui parcourent la planète. Voyager à des milliers de mètres au-dessus de la surface de la Terre présente de sérieux inconvénients pour la vie : là-bas, la densité de l’atmosphère est très faible et insuffisante pour bloquer les rayons ultraviolets nocifs du Soleil. Cependant, il a été prouvé que les virus et les bactéries survivent à l’intérieur, protégés des intempéries. des grains de poussière qui les entraînent avec eux. Ils peuvent ainsi parcourir des milliers de kilomètres jusqu’à ce que, soit sous l’effet de la gravité, soit sous l’action de la pluie, ils retombent au sol.

Pour vérifier la nature et la quantité de ces minuscules voyageurs au long cours, Isabel Reche et son équipe ont disposé une série de collecteurs en hauteur, au-dessus de 1 500 mètres, qui marquent la différence entre la circulation atmosphérique locale et globale. L’un des lieux choisis était Sierra Nevada), dans la province de Grenade, au sud de l’Espagne. Deux collecteurs y ont été placés, l’un situé à 2 900 mètres d’altitude, près de « l’Observatoire de l’Institut d’Astrophysique d’Andalousie » : et un autre sur le Pico Veleta, à 3 000 mètres d’altitude.

Les collecteurs ont été conçus de manière à pouvoir collecter indépendamment les particules tombées du ciel par gravité ou celles qui ont été forcées de tomber par la pluie. Les particules collectées ont ensuite été traitées pour en séparer les micro-organismes existants et les analyser. Les échantillons successifs analysés ont montré que chaque jour, sur chaque mètre carré de terrain, tombent entre 260 et 7 milliards de virus, bien plus que les bactéries, dont entre 3 et 80 millions ont été mesurées par mètre carré et par jour.

L’étude des données météorologiques et l’analyse des données fournies par satellite sur les mouvements des courants d’air dans les régions de la haute atmosphère au cours des jours précédant le prélèvement des échantillons ont permis d’estimer l’origine et le trajet des particules. Ainsi il a été possible de vérifier que la majorité des virus collectés avaient une origine marine alors que les bactéries étaient plus abondantes dans les particules d’origine terrestre. On sait que les océans possèdent une couche superficielle très riche en vie microscopique : cette couche est brisée en petites gouttelettes par les vagues, qui sont ensuite emportées par les courants ascendants sous forme de particules à haute teneur organique, riches en sodium et magnésium. Les particules d’origine terrestre, quant à elles, proviennent principalement des régions arides de la Terre, comme le Sahara, le désert de Gobi et autres. Dans ces endroits, le vent soulève de petites particules de poussière, riches en phosphore, calcium et fer. L’analyse chimique des particules collectées permet de déterminer leur origine terrestre ou marine.

Il faut dire que ces micro-organismes, même si l’étude a montré qu’ils restent vivants pendant leur long voyage, ne sont pas préoccupants pour la santé des personnes, car ce sont des souches non pathogènes qui abondent dans la terre et dans l’eau. Les virus sont pour la plupart des bactériophages, c’est-à-dire des parasites de bactéries incapables d’infecter les cellules humaines.

Les recherches sur la mobilité des micro-organismes se poursuivent, selon Isabel Reche, et l’équipe étudie actuellement d’autres modes de propagation des virus et des bactéries. L’un d’eux utilise les oiseaux migrateurs comme moyen de transport. L’une des études, actuellement en cours, met en scène des flamants roses, des oiseaux qui transportent des micro-organismes dans leurs plumes ou à l’intérieur et les déplacent d’un endroit à un autre au cours de leurs longs voyages.

Nous avons parlé de cela et de bien d’autres choses aujourd’hui avec Isabel Reche, chercheuse au Département d’écologie et à l’Institut de l’eau de la Faculté des sciences de l’Université de Grenade, je vous invite à l’écouter.

Référence:
Reche et al. Taux de dépôt de virus et de bactéries au-dessus de la couche limite atmosphérique Le NOM Journalvolume 12, pages 1154-1162 (2018)