« Les bactéries sont un peu les éboueurs de l’océan. »

© N.Pansiot/Tara expéditions

Parmi les chercheurs qui collaborent avec Tara pour cette 10ème expédition, Jean-François Ghiglione qui officie à l’Observatoire océanographique de Banyuls-sur-Mer pour le CNRS. A bord pour quelques jours, il ne communique pas seulement sa bonne humeur, il partage aussi volontiers ses connaissances avec beaucoup de pédagogie. Et lorsque Jeff aborde son sujet de recherche, il est intarissable. Focus sur les bactéries présentes dans le milieu marin.

 

Pourrais-tu d’abord nous expliquer comment vivent les bactéries en mer ?

Les %bactéries% sont là depuis que la vie existe sur Terre, elles se sont adaptées et sont capables de remplir toutes les fonctions présentes dans l’écosystème : fixer le CO2, comme le font les cyanobactéries, manger de la matière organique, ou encore pousser dans des zones extrêmes privées d’oxygène. Ce sont des procaryotes, des êtres unicellulaires qui mesurent environ 1 micromètre, que l’on différencie de tout le reste du règne animal et végétal. Un litre d’eau de mer contient en moyenne 100 000 bactéries (105) et entre 2 000 à 3 000 espèces différentes. En fait, les bactéries sont les organismes les plus abondants en mer, il y en a partout même si on ne les voit pas. Elles se font manger par les flagellés et les ciliés, ou bien elles sont lysées par les virus.

Les bactéries sont un peu les éboueurs de l’océan : elles assimilent la moitié du carbone organique qui provient des déchets de la chaîne alimentaire (du phytoplancton aux poissons), ce qui leur confère un rôle clé dans le bilan de carbone mondial, car elles sont les seules à pouvoir transformer ce type de déchets en mer.

Quelle est l’interaction entre plastique et bactéries ?

On sait que les bactéries sont les seuls organismes capables de dégrader les plastiques dans le milieu marin, on sait aussi que certaines bactéries pathogènes peuvent se fixer sur les plastiques. Ces constats font donc émerger deux interrogations pour les scientifiques : les bactéries peuvent-elles représenter une source d’espoir pour la dégradation des plastiques en mer ? Les bactéries pathogènes qui colonisent les plastiques peuvent-elles représenter un danger sanitaire potentiel ? Ces questions seront abordées grâce aux échantillons récoltés à bord de Tara.

Comment fonctionne la dégradation bactérienne des plastiques ?

Le plastique est une invention humaine assez récente, qui date des années 60-70, mais on constate que les bactéries parviennent déjà à le dégrader dans certaines conditions. La durée de vie d’un plastique en mer est estimée à 100 ans : lorsqu’il arrive dans l’eau, la physique va initier la dégradation, il est alors brisé en morceaux par l’action des courants et des UV. Les bactéries interviennent ensuite, mais leur travail de dégradation est très lent.

La bactérie se confronte à deux difficultés pour parvenir à « s’attaquer » au plastique. Elle doit d’abord réussir à s’attacher au microplastique qui se révèle très « glissant » (hydrophobe). Afin de contourner ce problème, elle va envoyer des molécules à l’extérieur de sa cellule pour « s’arrimer ». Une fois les premières bactéries accrochées, d’autres vont pouvoir s’agglutiner et se développer dessus. Cette colonie forme alors ce qu’on appelle un biofilm. En fait, les bactéries sont tellement nombreuses à se développer sur la particule plastique, qu’elles forment un petit film visible à l’œil nu.

La seconde difficulté rencontrée est de taille ! Au départ, les plastiques ne sont pas « comestibles », ils doivent être oxydés (notamment par les UV) pour que les bactéries parviennent à s’en nourrir. Comme les particules de plastiques sont bien trop grosses pour être mangées telles quelles, les bactéries commencent à les « attaquer » en envoyant des enzymes hors de leurs cellules (exoenzymes). Différentes espèces de bactéries sont impliquées dans ce très lent processus de dégradation, jusqu’à ce qu’elles parviennent à le réduire en toutes petites molécules qu’elles pourront enfin manger. Cette ultime assimilation permet d’éliminer le plastique, qui est alors transformé en biomasse ou en CO2.

Il existe des bactéries pathogènes, de quoi s’agit-il ?

Ce sont celles qui créent des maladies, comme les Salmonelles par exemple. Les chercheurs les ont beaucoup étudiées depuis Pasteur, parce qu’elles sont responsables de maladies pour l’Homme. En général, on peut retrouver ces pathogènes en mer à proximité des stations d’épuration, mais elles sont rapidement diluées. Il faut noter que la fonction des stations d’épuration n’est pas d’éliminer les bactéries pathogènes, mais d’éliminer la matière organique.

La question que nous nous posons est la suivante : les bactéries pathogènes peuvent-elles se « cacher » dans les micro plastiques ?

Les bactéries aiment vivre sur des supports où elles se mettent à l’abri de leurs prédateurs. On peut alors imaginer que des bactéries pathogènes parviennent à vivre plus longtemps en mer en se cachant sur des plastiques largués par les stations d’épurations. Certaines stations utilisent des media filtrants*: de petits cercles plastique ajoutés dans les bassins de retenue des stations pour favoriser la croissance des bactéries et donc pour améliorer la dégradation de la matière organique. Malheureusement, nous avons retrouvé beaucoup de ces médias filtrants lors de la campagne Tara Méditerranée, près des côtes et même au large. Sans être alarmiste, nous nous interrogeons sur le risque sanitaire potentiel de dissémination des bactéries pathogènes et nous allons, entre autre, étudier cela à l’aide des échantillons collectés sur Tara.

Propos recueillis par Noëlie Pansiot