Alejandro Murillo, comprendre l’océan qui étouffe

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Alejandro Murillo a été sélectionné parmi des dizaines de scientifiques pour participer pendant deux ans au projet « Plancton océanique, climat et développement » initié par la Fondation Tara Expéditions et financé par le Fonds Français pour l’Environnement Mondial (FFEM). Ce projet, qui a débuté en juillet 2016, a pour objectif de renforcer les compétences des chercheurs des pays émergents et en développement en leur permettant de se former dans des laboratoires de pointe.

Spécialiste des microorganismes qui peuplent les zones désoxygénées de l’océan, Alejandro passera les deux prochaines années à analyser de nouvelles données issues des milliers d’échantillons collectés lors de l’expédition Tara Oceans (2009-2013). Le jeune chercheur chilien se montre très enthousiaste et confiant quant aux résultats de ses futurs travaux de recherche.

« C’est la première fois que je m’installe aussi longtemps dans un autre pays », Alejandro Murillo est tout sourire derrière son écran d’ordinateur. Ce chercheur de 36 ans est un habitué des vadrouilles professionnelles mais ne semble pas s’en lasser. De son point de vue, « chaque nouvel endroit est une nouvelle expérience ».

Ce nouvel endroit c’est l’European Molecular Biology Laboratory (EMBL) à la pointe de la recherche en biologie marine, à Heidelberg en Allemagne, où il a posé ses valises en février dernier. « Les premières publications de Tara Oceans décrivaient essentiellement la diversité des organismes planctoniques. Maintenant, nous avons besoin d’avoir une carte globale de toutes les espèces et de comprendre comment ils interagissent », détaille le scientifique. Démêler le réseau complexe d’interactions tissé entre des dizaine de milliers d’espèces de plancton, pas réellement une mince affaire.

Les zones à minimum d’oxygène sont un sujet brûlant et elles vont le rester car elles sont en train de s’étendre

Les symbioses dans les zones à minimum d’oxygène

Alejandro Murillo va se concentrer sur la plus noble de ces interactions, la symbiose, une association à bénéfices réciproques entre deux organismes. L’exemple souvent donné est celui des coraux et de leurs microalgues, mais cette relation d’interdépendance est en réalité monnaie courante dans l’océan. Le chercheur va également se focaliser sur des zones océaniques spécifiques, celles qui contiennent peu ou pas d’oxygène dissous. Ce manque ou cette absence d’oxygène impose des conditions environnementales très particulières, avec lesquelles peu d’organismes savent composer. Ces zones dites « mortes » sont encore trop peu connues mais Alejandro Murillo estime qu’elles sont un « sujet brûlant » et qu’elles vont le rester, car elles sont en train de s’étendre. « Nous avons donc besoin de comprendre comment l’océan et les organismes vont réagir à ces changements ».

Le chercheur connaît bien ces régions d’asphyxie océanique. Les micro-organismes qu’elles hébergent, principalement des bactéries, sont devenus sa spécialité après sa thèse achevée en 2010. Il les étudie génétiquement pour tenter de décrire le mieux possible leurs fonctions dans l’écosystème.

« Essayez d’imaginer le potentiel ! »

Le Chilien a littéralement les yeux qui pétillent quand il parle de ses travaux de recherche en cours et à venir. « Le potentiel des données Tara Oceans réside dans l’échelle globale de l’échantillonnage. D’habitude, on a accès qu’à certaines parties de l’océan », explique-t-il. Et qui dit jeu de données inédit, dit opportunité inédite de comprendre le fonctionnement de l’écosystème océanique. Grâce à des outils statistiques et bioinformatiques, et en s’appuyant sur les premiers grands résultats du consortium scientifique de Tara Oceans, Alejandro Murillo va pouvoir étudier les organismes au-delà de leur simple diversité.

 

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Alejandro Murillo

Comprendre leur métabolisme, les conditions nécessaires à leur développement, est le premier pas obligatoire pas vers la réussite de leur culture en laboratoire. Car pour réellement étudier un microorganisme, confirmer les hypothèses quant à ses fonctions et éventuellement découvrir de nouvelles molécules intéressantes, il faut passer par la culture en laboratoire. « Pour toutes les grandes découvertes liées aux microorganismes comme les antibiotiques, on a eu besoin de cultures. Aujourd’hui nous savons cultiver moins d’1 % des microorganismes, vous imaginez le potentiel, tout ce que l’on pourrait découvrir avec les 99 % restants ? ».

Malgré la difficulté de la tâche et l’impressionnante masse de données à traiter, Alejandro Murillo reste très optimiste. « Ce que nous faisons n’est pas facile mais c’est le seul moyen que nous avons et je suis vraiment confiant. Je suis entouré de chercheurs expérimentés avec des domaines d’expertise très différents, de l’analyse des gènes à la bioinformatique, et j’ai de très bons outils à disposition. »

Toujours plus de données

L’avenir de ses recherches, Alejandro Murillo sait déjà qu’il le consacrera au Pacifique, l’océan qui baigne les côtes de son pays entre les 17e et 56e parallèles sud. Habitué des campagnes en mer, le chercheur aimerait retourner échantillonner l’océan en ciblant des zones géographiques ou des espèces clés dont l’intérêt a été révélé grâce aux résultats de Tara Oceans. Alejandro Murillo rêve également d’un jeu de données plus détaillé selon la profondeur. « Tara a échantillonné à trois profondeurs différentes, c’est un très bon jeu de données mais il faudrait encore plus de prélèvements à des profondeurs encore plus variées » On écarquille un peu les yeux quand on connaît la quantité de données générée par l’échantillonnage de Tara Oceans, ce à quoi il sourit : « Les scientifiques ont toujours besoin de plus de données, ils n’en ont jamais assez ».

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