Aller au contenu principal

Québec, le 6 juillet 2017 – Depuis plus d'un demi-siècle, des chercheurs sont à l'oeuvre près du lac Ward Hunt à l'extrémité du Haut-Arctique canadien, en pensant que ce lac était entièrement gelé jusqu'à ses profondeurs et ainsi, qu'il était pratiquement dépourvu de toute forme de vie.

Une équipe de chercheurs s'inscrivant dans la stratégie de recherche de Sentinelle Nord de l'Université Laval rapportent cependant d'intrigantes observations: le fond du lac Ward Hunt est tapissé d'un mystérieux film orangé, composé d'un amas de divers microbes. Les chercheurs font état de leur découverte cette semaine dans la revue Nature «npj Biofilms and Microbiomes».

Encore plus surprenant, cet écosystème coloré ayant ses assises dans les profondeurs de ce lac expose une diversité spécifique et fonctionnelle supérieure à ce qui est normalement rencontrée dans des eaux libres de faible profondeur. Cet épais biofilm de cellules vivantes inclut de nombreuses espèces adaptées à des conditions de faibles concentrations en oxygène ou même anaérobiques, ainsi que de nouvelles espèces qui n'avaient pas été décrites à ce jour.

Selon les auteurs, cette découverte au lac Ward Hunt est une fenêtre inédite sur l'état futur de l'Arctique.

À mesure que le réchauffement du climat réduit la quantité de glace dans les millions de plans d'eau du paysage arctique, il devient de plus en plus rare de trouver des lacs complètement gelés et plus fréquent de voir de l'eau rester à l'état liquide durant l'obscurité hivernale arctique. Les résultats du lac Ward Hunt démontrent que de telles conditions conduiront à une perte d'oxygène et à la production de gaz à effets de serre, notamment du méthane, provoquant ainsi un effet accélérateur sur le changement climatique global. Même la glace épaisse du lac Ward Hunt a rétréci durant les dernières années, fondant complètement à la fin des saisons estivales 2011 et 2012.

Alexander Culley, co-meneur de ce projet et professeur au Département de biochimie, microbiologie et bioinformatique, décrit son étonnement à la découverte d'autant de vie sous 10 mètres d'eau encapsulée dans un épais couvert de glace l'été. «Nous avons foré à travers 2 mètres de glace, à un endroit où les mesures de nos radars nous indiquaient la présence d'eau à une profondeur de 10 m. Nous avons ensuite fait descendre une caméra GoPro dotée d'une lampe à l'épreuve de l'eau. Ce n'est qu'à notre retour au camp plus tard en soirée, lorsque nous avons inséré la carte mémoire dans l'ordinateur, que nous avons découvert que le fond du lac regorgeait de vie. Tout le contraire de ce que nous pensions à l'origine!»

Il aura fallu deux ans pour obtenir des échantillons des profondeurs de ce lac nordique éloigné, localisé à seulement 770 km du pôle Nord, l'un des plus difficiles d'accès dans l'Arctique en raison des coûts pour y parvenir.

«Sentinelle Nord a offert une opportunité idéale pour analyser ces échantillons avec des techniques moléculaires avancées, et pour combiner les forces entre les départements et les centres de recherche» mentionne le M. Culley, également membre de l'Institut de biologie intégrative et des systèmes et du Centre d'études nordiques (CEN).

«Un des principaux thèmes de Sentinelle Nord est l'analyse génétique des microbiomes, l'ensemble de la vie microscopique et de ses fonctions qui, comme nous le savons, soutiennent tous les systèmes vivants, incluant l'humain et les écosystèmes», mentionne Warwick Vincent, professeur au Département de biologie et membre du CEN. «Ces échantillons uniques d'un lac de l'extrême Arctique sont un point de départ formidable pour l'approche intégrée de recherche que l'équipe veut mettre de l'avant. Le travail se poursuivra avec d'autres membres du programme sur des sujets allant du microbiome des océans arctiques aux biofilms cutanés retrouvés sur d'importantes espèces de poissons tels que l'omble chevalier et qui affectent leur santé et leur survie.»

Sentinelle Nord est un programme d'envergure transdisciplinaire de l'Université Laval, financé par le Fonds Apogée Canada, visant à supporter l'excellence en recherche.

La publication a été rédigée par Vani Mohit, avec les co-auteurs Alexander Culley, Connie Lovejoy, Frédéric Bouchard et Warwick Vincent. Elle comprend une version éditée en ligne de la première vidéo de GoPro qui a révélé ce monde caché sous la glace.

Publication:
Mohit, V., Culley, A., Lovejoy, C., Bouchard, F. and Vincent, W.F. 2017. Hidden biofilms in a far northern lake and implications for the changing Arctic. npj Biofilms and Microbiomes, in press.

À propos de l'Université Laval
Située à Québec, ville du patrimoine mondial, l'Université Laval est la première université francophone d'Amérique du Nord. Elle fait partie des plus importantes universités de recherche au Canada, se classant au 7e rang avec des fonds de 330 M$ alloués à la recherche l'an dernier. L'Université Laval compte plus de 9370 employés, incluant 3685 professeurs, chargés de cours et autres membres du personnel enseignant et de recherche qui partagent leur savoir avec plus de 42 500 étudiants, dont plus de 25% sont inscrits aux cycles supérieurs. En 2014, l'Université Laval a obtenu l'agrément STARS en se classant 1re au Canada et 2e au monde en développement durable. En 2015, elle est devenue la première université carboneutre sur une base volontaire au Canada. À ce jour, elle compte plus de 277 000 diplômés à travers le monde.


À propos de Sentinelle Nord
En 2015, l'Université Laval a reçu 98 M$ sur 7 ans du Fonds d'excellence en recherche Apogée Canada, la plus importante subvention de recherche de son histoire.  Ce fonds fédéral aide les universités canadiennes à se mesurer aux meilleurs dans le monde et à mettre en oeuvre des stratégies institutionnelles avant-gardistes et transformationnelles. Dans un contexte d'accélération des changements climatiques et du développement socio-économique dans les régions arctiques et subarctiques, la stratégie Sentinelle Nord contribuera à générer le savoir nécessaire pour suivre et se préparer à la transformation des milieux nordiques à diverses échelles, du microbiote aux écosystèmes, à l'aide de meilleures technologies et de stratégies d'intervention visant la santé et le développement durable. Sentinelle Nord déploie une approche transdisciplinaire qui s'appuie sur une convergence de domaines de recherche stratégiques dans lesquels l'Université Laval assume un leadership national et international: les sciences nordiques et de l'Arctique, l'optique-photonique, le microbiote, la santé cardiométabolique et du cerveau. https://sentinellenord.ulaval.ca/

Source:
Samuel Auger
Relations médias
Direction des communications
Université Laval
418 656-2131 poste 8077
Cellulaire 418 905-0085
samuel.auger@dc.ulaval.ca