Le projet sur le microbiome de la toundra arctique

Auteurs

1. E.M. Bottos, Université Thompson Rivers, Kamloops, Colombie-Britannique, Canada, ebottos@tru.ca
2. D.A. Cowan, Centre d'écologie microbienne et de génomique, Université de Pretoria, Pretoria, Afrique du Sud
3. I.D. Hogg, Savoir polaire Canada, Station canadienne de recherche dans l’Extrême-Arctique, Cambridge Bay, Nunavut, Canada
4. S. Coulombe, Savoir polaire Canada, Station canadienne de recherche dans l’Extrême-Arctique, Cambridge Bay, Nunavut, Canada
5. B. Vandenbrink, Savoir polaire Canada, Station canadienne de recherche dans l’Extrême-Arctique, Cambridge Bay, Nunavut, Canada

Référence suggérée

Bottos, E.M., Cowan, D.A., Hogg, I.D., Coulombe, S. et Vandenbrink, B. 2020. Le projet sur le microbiome de la toundra arctique. Savoir polaire : Rapport Aqhaliat, volume 3, Savoir polaire Canada, p. 12–14. DOI :10.35298/pkc.2020.03.fra

Article

Des chercheurs de l'Université Thompson Rivers en Colombie-Britannique et de l'Université de Pretoria en Afrique du Sud travaillent avec le personnel de la Station canadienne de recherche dans l’Extrême-Arctique (SCREA) pour étudier les réponses saisonnières du microbiome du sol de la toundra – la communauté entière des microorganismes dans le sol de la toundra. La recherche utilisera un ensemble de techniques moléculaires avancées, y compris le séquençage de l'ADN de « nouvelle génération », pour étudier les changements dans la structure et la fonction de la communauté du microbiome de la toundra sur une année complète. Les données générées contribueront à notre compréhension de la façon dont les microbiomes de la toundra évoluent dans le temps avec le réchauffement climatique.

Les microbes jouent un rôle très important dans les sols de la toundra en fournissant des services essentiels de recyclage des nutriments, tels que la fixation du carbone et de l'azote atmosphériques, la décomposition des grosses molécules dérivées des apports saisonniers des plantes, et beaucoup plus. Il est essentiel de comprendre comment ces services peuvent évoluer au fil du temps, notamment en réponse au changement climatique, pour appréhender l'avenir de la toundra – en tant que matrice pour le piégeage ou la libération du carbone, en tant que substrat pour la végétation de surface et en tant que plateforme pour le soutien des populations animales et humaines.

Ce projet a été lancé en août 2019 et se poursuivra jusqu'en août 2021. Un site côtier au nord-ouest de Cambridge Bay a été sélectionné, et la première série d'échantillons de sol de la toundra a été récupérée. Des carottes de sol et de pergélisol ont été obtenues à l'aide d'une tarière motorisée ainsi que d'outils d'échantillonnage stériles et de sacs à échantillons. Il est prévu de prélever des échantillons sur ce même site tous les mois pendant toute l'année, lorsque le sol n'est ni gelé ni couvert de neige. Des mesures continues de la température et de l'humidité du sol sont effectuées sur le site tout au long de l'année. Les échantillons sont stockés dans les congélateurs de la SCREA pour être traités à la fin du mois d'août 2021.

L'élément clé de l'étape de traitement sera l'extraction et l'identification de l'ADN dans les échantillons. L'analyse complète de ces échantillons générera de très grands ensembles de données qui pourront être étudiés pour comprendre comment les populations de bactéries, d'archées, de champignons et de virus évoluent dans le temps, et comment leur activité réagit aux changements saisonniers de température et de disponibilité de l'eau.

Les résultats de ces travaux aideront les communautés locales à mieux prévoir les changements de l'écosystème de la toundra provoqués par le réchauffement climatique et à évaluer l'impact de ces changements sur l'utilisation future des paysages de la toundra. Cette recherche est facilitée par les membres de la communauté, qui participent en tant que ‘Rangers’ scientifiques de la SCREA et étudiants d'été.