Dans la troposphère, la couche la plus basse de l'atmosphère (enveloppe bleue ci-dessus), les bactéries abondent. Crédits : Tecnòlegs de l'IES Bisbal
La quantité de bactéries présentes dans la troposphère, la couche la plus basse de l'atmosphère, est probablement beaucoup plus importante que prévu. Une découverte qui pourrait aider à mieux comprendre le fonctionnement du climat, ainsi que la diffusion des maladies infectieuses.

Et si une partie importante des particules présentes dans l'atmosphère n'était pas constituée de poussière ou de sel de mer, comme on le pensait jusqu'ici, mais de bactéries ? Pour troublante que puisse paraître cette éventualité, c'est pourtant ce qu'indique une étude publiée le 28 janvier 2013 dans la revue des Annales de l'Académie Américaine des Sciences (Proceedings of the National Academy of Sciences - PNAS), sous le titre "Microbiome of the upper troposphere: Species composition and prevalence, effects of tropical storms, and atmospheric implications".

Ces travaux, menés par des chercheurs américains du Georgia Institute of Technology (Atlanta, États-Unis), viennent en réalité renforcer de précédentes recherches réalisées au cours de ces dernières années. Lesquelles avaient déjà émis l'hypothèse que la quantité de bactéries présente dans les couches basses de l'atmosphère, notamment dans la troposphère (la troposphère, dont l'épaisseur varie entre 8 et 15 km selon la latitude, correspond à la partie la plus basse de l'atmosphère), était probablement beaucoup plus élevée que prévue.

Ainsi, une étude intitulée "Intercontinental Dispersal of Bacteria and Archaea in Transpacific Winds" révélait le 7 décembre 2012 dans la revue Applied and Environmental Microbiology avoir identifié pas moins de 2100 espèces de microorganismes au sein de deux panaches d'aérosols ayant traversé l'Océan Atlantique au cours du printemps 2011 (un aérosol est un groupe de particules solides ou liquides, comme de la poussière par exemple, en suspension dans un milieu gazeux, tel l'atmosphère).

Des échantillons récoltés par un avion de la NASA

Si cette nouvelle étude ne fait donc que confirmer des données déjà été obtenues par de précédents travaux, elle mérite cependant l'attention en raison d'un recours à une méthodologie rarement utilisée pour réaliser ce type de mesures : alors que les recherches en la matière consistent généralement à effectuer des mesures sur des échantillons collectés au sol, les chercheurs du Georgia Institute of Technology ont travaillé sur des échantillons prélevés dans l'atmosphère, par un avion de la NASA. Et ce pendant, et après, le passage des ouragans tropicaux Earl et Karl en 2010.

Le résultat de ces prélèvements aériens ? Les chercheurs du Georgia Institute of Technology ont découvert qu'une partie importante des particules récoltées dans la troposphère était constituée de bactéries, et dans une moindre mesure de champignons. Plus précisément, au sein des prélèvements collectés dans la troposphère, ces scientifiques ont découvert que 20% des particules au diamètre compris entre 0,25 et un micron étaient en réalité des bactéries.

Un résultat intéressant à plus d'un titre. Tout d'abord, parce qu'il suggère que le déplacement de bactéries par les vents, sur de longues distances, est peut-être un facteur à ne pas négliger dans la compréhension des modes de transmission des maladies infectieuses.

Les bactéries de l'atmosphère à l'origine des précipitations ?

Mais il y a plus. Car depuis quelques années, l'influence des micro-organismes présents dans l'atmosphère sur le climat, et plus particulièrement sur les précipitations, est pointé du doigt par les scientifiques. Selon plusieurs recherches, une part non négligeable des précipitations serait en réalité causée par les bactéries présentes dans l'atmosphère.

Tout commencerait dans les nuages : les micro-organismes présents dans l'atmosphère initieraient la formation des cristaux de glace. Une fois une certaine masse atteinte via des mécanismes de transfert de vapeur d'eau et de coalescence (pour plus d'information à ce sujet, lire l'article "Des bactéries à l'origine de la pluie ?"), ces cristaux de glace chuteraient alors la Terre par précipitation, sous forme de pluie ou de neige. Un phénomène complexe, sur lequel une étude intitulée "Microbiology and atmospheric processes: the role of biological particles in cloud physics" se penchait déjà en août 2007 dans les pages de la revue Biogeosciences Discussions.

Une vie bactérienne aussi intense que dans une rivière

Pour établir ce lien entre la présence des micro-organismes dans l'atmosphère et la formation des précipitations, les scientifiques s'appuient sur un grand nombre d'analyses biologiques réalisées sur des échantillons de précipitation au cours de cette année en année. Lesquelles montrent toutes qu'une grande part des précipitations qui atteignent le sol de notre planète contiennent origines biologiques.

Dernière étude en la matière, une analyse menée sur 42 grêlons ayant frappé la ville slovène de Ljubljana en mai 2009, laquelle a révélé que la vie bactérienne y était presque aussi intense que dans une rivière (lire l'article "Hailstones: A Window into the Microbial and Chemical Inventory of a Storm Cloud", publié le 23 janvier 2013 dans la revue PLoS One) !