Transformation des microbiomes d'eau douce de l'Arctique en réponse à la fonte de la cryosphère

Les changements climatiques affectent le Nord plus que n’importe quelle autre région du globe, et au cours des 50 dernières années, la température y a augmenté deux fois plus rapidement qu’ailleurs. Ceci a des conséquences sur l’ensemble des écosystèmes nordiques, incluant la fonte des habitats gelés de la cryosphère (glaciers, pergélisol, glace de mer et de lac, neige), dont le volume total est estimé à plus de 33 millions de kilomètres d’eau gelée. La dégradation de la cryosphère a des conséquences à l’échelle planétaire bien documentées (comme l’augmentation du niveau de la mer), mais elle a aussi des conséquences locales moins étudiées : en effet, la fonte des glaces alimente un réseau hydrologique de plus en plus connecté, et pourrait donc transformer les écosystèmes d’eau douce en aval et les organismes qui s’y trouvent. Les lacs en particulier pourraient voir leurs apports augmenter non seulement depuis les glaciers en amont, mais également par l’écoulement dans leur bassin versant, ou par le couvert diminué et instable de la glace de lac. Les conséquences pourraient être particulièrement importantes sur les communautés microbiennes (ou microbiomes) des écosystèmes d’eau douce en aval. Ces microorganismes aquatiques, qui forment la base des réseaux trophiques du Nord, sont d’une importance capitale : les microorganismes (bactéries, archées, protistes, virus) qui la composent contrôlent les cycles biogéochimiques et permettent le transfert des nutriments et de l’énergie vers les niveaux trophiques supérieurs. Évaluer comment la fonte de la cryosphère peut transformer ces microbiomes d’eau douce est essentiel pour comprendre comment les écosystèmes nordiques répondent au réchauffement climatique. Je propose donc d’étudier la manière dont la fonte de la cryosphère affectera les microbiomes des eaux douces du Nord, qui sont de plus en plus connectées. Ce projet se déroulera dans la vallée Thores du Nord de l’Île d’Ellesmere (Nunavut), où se trouve un glacier en fonte qui alimente directement un lac proglaciaire et les habitats en aval. Le projet se déclinera en trois sous-objectifs : OBJ1. D’abord, ce projet réalisera un inventaire des microorganismes qui sont associés à la cryosphère de cette vallée en utilisation des techniques de séquençage de pointe, le premier en son genre au Canada. Ceci nous donnera un aperçu de quels microorganismes pourraient être relâchés par la fonte de la glace. OBJ2. Ensuite, nous identifierons des marqueurs associés à la fonte, au niveau des organismes et gènes microbiens issus de la fonte, mais également par les contributions de nutriments venant de la glace et du bassin versant. OBJ3. Enfin, ces marqueurs seront utilisés pour mesurer la connectivité microbienne dans l’écosystème, pour déterminer jusqu’où les microorganismes issus du glacier Thores peuvent se disperser dans le paysage. Ce projet permettra de mieux comprendre les conséquences de la fonte, de répertorier une diversité peu connue et d’identifier des marqueurs génomiques et environnementaux pour suivre les changements futurs. Les microbiomes arctiques sont particulièrement sensibles aux changements globaux et une meilleure compréhension de leur réponse à la dégradation de la cryosphère est nécessaire pour faire face à la crise climatique actuelle.