Qu'en est-il du Microbiome terrestre?
Les dernières lectures de température de l'Antarctique donnent une pause au monde, ainsi que la découverte que 70 pour cent de la plate-forme de glace de l'Antarctique de l'Ouest a fondu. À mesure que le jour de la Terre approche, les discussions autour du changement climatique ont tendance à se concentrer sur la hausse des températures et des niveaux de la mer, des orages plus forts et des perturbations de l'agriculture. Mais un joueur clé a manqué à cette conversation: les microbes terrestres.
Nous continuons à voir des nouvelles liées au microbiome humain. C'est-à-dire les trillions de microorganismes qui vivent dans notre intestin et sur nos corps qui sont essentiels à notre santé et notre bien-être, mais qui sont menacés par la vie moderne. Notre planète a également un microbiome, un quadrillion de quadrillion de microorganismes vivant dans la croûte terrestre et les cours d'eau, ce qui est analogue pour maintenir notre planète en bonne santé, et elle est également menacé par l'activité humaine.
Ces microorganismes ont créé les bonnes conditions sur la planète pour soutenir des formes de vie plus élevées, et finalement des humains. Le début de la planète Terre n'avait aucun oxygène et 98% de dioxyde de carbone. Notre air respirant survient parce que les microbes ont inventé la photosynthèse il y a près de quatre milliards d'années, ce qui a coûté la plupart du dioxyde de carbone et a entraîné la production d'oxygène. Au moment où les humains sont venus sur les lieux, l'atmosphère de la Terre avait 21% d'oxygène et 0,03% de dioxyde de carbone.
Sans développement microbien de la photosynthèse, la Terre serait presque aussi chaude que Vénus et sans air. Même aujourd'hui, bien que nous pensons généralement que les plantes sont responsables de la photosynthèse, environ 50% de la photosynthèse mondiale est encore réalisée de manière microbienne, principalement dans les océans.
La plupart d'entre nous n'ont pas appris cela dans la biologie scolaire. Peut-être avons-nous rassemblé l’un de ces délais de 24 heures, en commençant par le Big Bang et se terminant par des humains. L'éducation à la science reflète souvent le rôle des microorganismes dans la réalisation de la vie telle que nous la connaissons sur Terre, mais nous ne serions pas là sans des millénaires de changements entraînés par la microbiologie.
Pourtant, la créativité et l'ingéniosité humaines dans la modification du monde qui nous entoure ont imposé des changements dans une période de temps exceptionnellement courte. Nous avons renversé le contrôle des microbes.
Il a fallu au microbiome de la Terre 4 milliards d'années pour transformer lentement le ratio dioxyde de carbone-oxygène; Au cours des 150 dernières années, les humains ont augmenté la quantité de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, de 0,03 à 0,04 pour cent. Ce changement s'est produit 2 700 fois plus vite que ce qui s'est passé au cours des 4 milliards d'années précédentes.
La communauté scientifique et les autres concernés se demandent comment notre planète répondra à ce changement. Mais comment le microbiome de la Terre répond-il? Après tout, les microbes ne s'intéressent pas au statu quo. Les meilleures conditions pour certains de ces microbes peuvent être très différentes de celles qui favorisent la santé humaine et le bien-être.
Un bon exemple est le drainage des mines d'acide qui résulte de l'exploitation minière. Lorsque nous creusons au-delà de la couche supérieure du sol et de la végétation, l'oxygène pénètre dans le minerai contenant du sulfure ou des minerais riches en métaux sous la surface. Cela éveille et nourrit les microbes dormants qui oxydent les dépôts de fer et de soufre qui coexistent avec le charbon et les métaux. Dans le processus, les microbes produisent de l'acide, qui s'accumule dans le sol et finalement dans les cours d'eau.
Normalement, ces microbes sont faibles en nombre, et ils sont protégés de l'oxygène par la couche arable et la végétation. Les bandes minières disparaissent, ce qui permet aux microbes à production d'acide de prospérer et de s'épanouir. Le drainage acide des mines a menacé plus de 12 000 milles de cours d'eau et de cours d'eau aux États-Unis seulement. Environ 1 million de dollars sont consacrés par jour à le traiter. Une fois que ce processus a commencé, il est très difficile de s'arrêter, et le traitement doit se poursuivre à perpétuité.
Tout ce que nous faisons, de l'exploitation minière à la combustion de combustibles fossiles à l'agriculture à grande échelle, modifie le microbiome terrestre. Et les scientifiques ne comprennent guère comment nous l'affectons actuellement. Nous ne savons pas, par exemple, comment les changements microbiens auront une incidence sur notre capacité à cultiver des plantes et du bétail, nous sommes les aliments que nous mangeons. Nous ne savons pas comment un climat de réchauffement changera les modèles de survie des microbes qui causent des maladies infectieuses. Nous commençons tout juste à comprendre que le réchauffement étendu des sols du pergélisol peut libérer un trésor de nourriture congelée pour les microbes, augmenter les émissions de dioxyde de carbone et le réchauffement climatique à des taux encore plus élevés qu'il n'existe actuellement. Comprendre le microbiome terrestre est un défi que les rivaux vont à la lune ou qui développent des remèdes contre le cancer.
Jusqu'à récemment, les États-Unis ont mené de tels défis. Mais le financement est tombé à plat pour nos agences de recherche, y compris les National Institutes of Health et la National Science Foundation . En poursuivant cette tendance, le Comité du budget de la Chambre a récemment voté contre un amendement visant à ajouter un financement de 51 milliards de dollars aux Instituts nationaux de santé au cours de la prochaine décennie. Ce vote illustre brièvement l'importance de l'effort de recherche scientifique.
Comme nos grand-mères l'ont probablement dit, une once de prévention vaut une livre de guérison. Nous devons reprendre le gant et renouveler notre investissement dans la science et la recherche pour relever les défis posés par le changement climatique, en commençant par la compréhension du microbiome terrestre.
