Au Svalbard, un archipel isolé de l’Arctique situé entre la Norvège continentale et le pôle Nord, les sols restent gelés pendant la majeure partie de l’année. Ces environnements froids, pauvres en nutriments et largement dépourvus de végétation renferment pourtant d’importantes quantités de carbone piégé dans le pergélisol.

Avec le réchauffement rapide de l’Arctique, ces sols dégèlent désormais pendant des périodes plus longues chaque été. Une nouvelle étude montre que ce dégel n’entraîne pas une activation complète de la vie microbienne. En réalité, environ la moitié des micro-organismes présents dans ces sols restent dormants, même après plusieurs mois de dégel.

Suivre la reprise de l’activité microbienne
Malgré leur apparence austère, les sols arctiques abritent des communautés microbiennes diversifiées qui jouent un rôle clé dans la régulation des émissions de carbone vers l’atmosphère. Lorsque le sol dégèle, l’eau liquide devient disponible, permettant aux micro-organismes de reprendre leur activité.

Pour mieux comprendre ce processus, une équipe internationale incluant des scientifiques du CNRS à l’Institut Méditerranéen d’Océanologie (MIO) a incubé des sols du Svalbard et suivi directement la croissance microbienne grâce à une technique de marquage isotopique de l’ADN. Cette approche a permis d’identifier précisément quels micro-organismes se développaient après le dégel.

Les résultats montrent que certains micro-organismes s’activent rapidement, tandis que d’autres ne commencent à croître qu’après plusieurs semaines. Une grande partie de la communauté reste toutefois inactive.

Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet ERC SIESTA, qui vise à mieux comprendre le rôle de la dormance microbienne dans des environnements extrêmes.

Au-delà de la décomposition : des interactions biologiques clés
De manière inattendue, les micro-organismes actifs ne se limitent pas aux décomposeurs de matière organique. L’étude met également en évidence la croissance de bactéries prédatrices, capables de consommer d’autres micro-organismes. Ce résultat souligne que les interactions au sein des réseaux trophiques microbiens jouent un rôle important dans le fonctionnement des sols arctiques après le dégel.

Un enjeu majeur pour le climat
Les sols arctiques stockent environ un tiers du carbone des sols mondiaux. Avec l’accélération du réchauffement, le devenir de ce carbone dépend étroitement de l’activité microbienne.

Cette étude montre que les émissions de carbone ne sont pas uniquement contrôlées par la température, mais aussi par l’identité des micro-organismes qui deviennent actifs, et le moment auquel ils s’activent. Ces résultats suggèrent que les modèles climatiques actuels pourraient simplifier excessivement la réponse des sols arctiques au réchauffement.