Juan José Pierella Karlusich, de la culture des plantes à l’acclimatation du phytoplancton

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Spécialisé dans l’étude des mécanismes de résistance des plantes, Juan José Pierella Karlusich s’attaque désormais à la problématique de l’adaptation du phytoplancton à son environnement. Séduit par la richesse du jeu de données récolté lors de l’expédition Tara Oceans et emballé par la philosophie de recherche mise en œuvre, le jeune Argentin va étudier les processus moléculaires permettant aux microalgues de se développer dans des milieux aux conditions variables.

Juan participe 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 de coopération et développement est pour lui une opportunité unique de développer de nouvelles compétences, de faire partie du nouveau réseau de chercheurs que le projet a pour mission de créer.

 

« Mon plus jeune frère lisait un article sur Tara dans un magazine de science populaire, c’est comme ça que j’en ai entendu parler pour la première fois », confesse Juan José en souriant. Installé dans les laboratoires de l’école normale supérieure (ENS), au cœur du quartier latin à Paris, le jeune chercheur a déjà pris ses marques dans son bureau au fond du couloir du 4e étage.

Entre la culture de la terre et l’exploration des mers, l’Argentin de 31 ans a finalement opté pour l’environnement le plus inconnu. « On en connaît déjà beaucoup sur les plantes, l’Argentine possède une puissante agriculture qui fonctionne bien. Pour ce qui est de la science océanographique, malgré des groupes de recherche excellents, il y a encore beaucoup de choses à développer », explique-t-il.

Si nous voulons un océan viable, nous devons avant tout comprendre comment il fonctionne

Acclimatation et adaptation du phytoplancton

Juan José nous explique la différence entre l’adaptation et l’acclimatation : « Le premier processus correspond à des changements génétiques chez les organismes après plusieurs générations, par exemple certains gènes sont perdus. Le deuxième processus se réfère aux réponses génétiques d’un organisme au cours de sa vie, par exemple, un groupe d’algues se trouve soudainement dans des eaux déficientes en nutriments, il essayera d’incorporer les petites quantités de nutriments disponibles en surexprimant ces gènes impliqués dans l’acquisition des nutriments » .

Pendant sa thèse, Juan Pierella Karlusich a étudié les mécanismes de résistance des plantes aux conditions environnementales difficiles. Pour survivre à la sécheresse, à trop d’ensoleillement ou encore à la présence de pathogènes, les plantes activent des mécanismes moléculaires qu’elles ont acquis tout au long de leur évolution. « Si on compare les plantes aux microalgues, on se rend compte que ces dernières possèdent des mécanismes que les plantes n’ont pas développés, elles ont pris des chemins évolutifs différents ».

Dans le cadre de son projet de recherche, le scientifique va cette fois se focaliser sur les microorganismes photosynthétiques planctoniques. « Je vais étudier les adaptations et les réponses du phytoplancton à la variabilité des conditions environnementales comme la lumière ou les nutriments ». En analysant les motifs de distribution géographique des principaux groupes de phytoplancton et en croisant cela avec des séquences génétiques, il va tenter de comprendre comment les microalgues adaptent et change l’expression de leurs gènes en fonction des conditions qu’elles rencontrent.

Après quelques mois de travail, Juan José commence à être bien familiarisé avec son jeu de données, régulièrement enrichi de nouveaux éléments. « On vient juste de recevoir des données d’Arctique mais je n’ai pas encore eu le temps d’y jeter un œil », reconnaît-il.

 

Juan

 Juan José Pierella Karlusic

 

« C’est vraiment la meilleure façon de faire de la science »

Outre la qualité du jeu de données Tara Oceans, qu’il décrit comme « le plus global et exhaustif à ce jour », le chercheur se retrouve complètement dans la philosophie de recherche adoptée par le consortium scientifique. Ce dernier a fait de la collaboration et l’interdisciplinarité des ingrédients essentiels à sa réussite. « C’est comme ça que je vois la science, une interaction entre laboratoires et entre scientifiques », confie-t-il. Et plus la collaboration est multidisciplinaire, plus elle est fructueuse. « Tara Oceans a réuni des scientifiques de spécialités très différentes qui ont peu souvent l’occasion de collaborer : biologie moléculaire, modélisation, bioinformatique, c’est vraiment novateur et c’est la meilleure façon de faire de la science. »

Le partage et la transmission des connaissances acquises sont également un élément central pour le scientifique qui a souvent enseigné en parallèle de ses recherches. « Pendant ma thèse et mon dernier postdoc j’ai donné des cours à des étudiants, on se sent très utile ».

Enfin, Juan José se réjouit de travailler sur des organismes « prélevés dans leurs conditions de vie réelles ». Pour le jeune Argentin qui a plus l’habitude d’étudier des organismes élevés en laboratoires ou cultivés dans des champs, toujours dans des conditions très contrôlées, cela a son importance.

 C’est la première étape si on veut espérer comprendre et anticiper les effets du changement climatique, et sélectionner les zones clés à protéger   en priorité

« En science on ne sait jamais où l’on va »

Interrogé sur l’avenir de ses recherches, il répond sereinement qu’« en science on ne sait jamais où l’on va ». Celui qui prétend savoir où aller s’interdit d’explorer des pistes moins évidentes, mais parfois novatrices, qui mènent à des découvertes importantes. Le scientifique se laisse la liberté d’orienter ses recherches dans une direction qu’il n’a peut-être même pas encore entraperçue.

Mais s’il n’a pas encore de chemin tout tracé, il connaît très bien l’ambition générale à laquelle participe son travail : comprendre l’écosystème océanique dans toute sa globalité et sa complexité. « C’est la première étape si on veut espérer comprendre et anticiper les effets du changement climatique, et sélectionner les zones clés à protéger en priorité ».

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