Des scientifiques ont découvert d'anciens virus dans un glacier

Il y a 15 000 ans, de l'eau a gelé au sommet du plateau tibétain et est devenue une partie du glacier. Pendant que les humains étaient occupés à domestiquer des chiens, la glace a emprisonné des millions d'organismes microscopiques par centimètre carré. Beaucoup de ces minuscules formes de vie sont mortes, et leurs génomes – seule preuve de leur existence passée – se sont lentement dégradés. Puis, en 2015, des scientifiques américains et chinois ont creusé 50 mètres sous la glace pour voir ce qui pouvait s’y cacher.

Cinq ans plus tard, ces mêmes chercheurs ont découvert des preuves de la présence de virus anciens dans le glacier, dont 28 groupes viraux inédits. Leur étude a été mise en ligne mardi 7 janvier. Les traces d'anciens microbes donnent aux scientifiques un aperçu de l'évolution de la Terre et de son climat. À mesure que notre planète subit des changements climatiques, ces traces pourraient nous permettre de prédire quels micro-organismes survivront et à quoi ressemblera notre environnement. « La glace des glaciers abrite divers microbes, mais les virus associés et leurs impacts sur les microbiomes de la glace n'ont pas encore été explorés », écrivent les auteurs de l’étude.

Les virus trouvés dans les carottes de glace [les échantillons retirés des calottes glaciaires, ndlr] sont particulièrement peu étudiés en raison de leur petite taille, explique Scott O. Rogers, professeur à l’université d'État de Bowling Green et auteur du livre Defrosting Ancient Microbes : Emerging Genomes in a Warmer World. La biomasse est si faible que tout ce qui la contamine à l'extérieur sera à des concentrations beaucoup plus élevées que tout ce qui se trouve à l'intérieur de la carotte de glace, poursuit Rogers. Les questions de décontamination sont extrêmement importantes, sinon, vous n'aurez que des déchets. »

Selon l'étude, aucune procédure spéciale n'est utilisée pour éviter la contamination lors du forage, de la manipulation ou du transport des carottes de glace. L'une des principales caractéristiques de la recherche a été la conception et l'essai d'un processus en trois étapes pour éliminer ces contaminants de surface. Dans une salle à -5 °C, les chercheurs ont utilisé une scie à ruban pour gratter à 0,5 centimètre de la circonférence de la section de glace cylindrique. Ensuite, ils ont nettoyé la glace deux fois, d'abord avec de l'éthanol, puis avec de l'eau.

Les chercheurs ont testé leur protocole en recouvrant les surfaces de sections de carottes de glace stériles avec des bactéries, des virus et du matériel génétique. Dans tous les cas, la procédure a permis d'éliminer les contaminants avec succès.

Après avoir appliqué le protocole à deux carottes de glace du plateau tibétain, les chercheurs ont utilisé des techniques de microbiologie pour enregistrer les informations génétiques restantes logées dans la glace du glacier. Ils ont trouvé des informations génétiques appartenant à 33 groupes viraux différents, dont 28 étaient complètement nouveaux.

Selon Chantal Abergel, chercheuse en virologie environnementale au CNRS, il n'est pas surprenant que ces virus n'aient jamais été vus auparavant. « Nous sommes très loin d'échantillonner toute la diversité des virus sur Terre », dit-elle.

Mais les effets du réchauffement climatique provoqué par l'homme pourraient empêcher la découverte de bon nombre des anciens virus conservés dans les glaciers. Selon l'étude, en raison de la hausse des températures, les glaciers du monde entier se rétrécissent et libèrent des microbes et des virus qui étaient piégés depuis des dizaines ou des centaines de milliers d'années.

« Le risque est que cela pourrait entraîner la perte d'archives microbiennes et virales qui pourraient fournir des informations sur les périodes climatiques passées de la Terre. Dans le pire des cas, cette fonte des glaces pourrait libérer des agents pathogènes dans l'environnement », écrivent les auteurs.

Ce scénario pessimiste semblait inévitable en 2016, lorsqu'une épidémie d'anthrax en Sibérie a tué plus de 2 000 rennes et hospitalisé 96 personnes. Les spores de l'anthrax peuvent survivre pendant des années. L'épidémie aurait été causée par la fonte du permafrost qui a dévoilé une carcasse de cerf vieille de plusieurs décennies et infectée par la bactérie.

Les virus congelés peuvent causer des problèmes similaires : dans une couche du permafrost, Chantal Abergel et son équipe ont découvert un virus géant qui avait survécu à plus de 30 000 ans de congélation et qui pouvait encore infecter sa cible, une amibe unicellulaire. Selon elle, la réactivation de virus anciens est préoccupante, mais pas au point de devenir trop paranoïaque, car les virus sont « partout » et beaucoup d'entre eux présentent un risque plus grave pour les bactéries que pour les humains.

Rogers se veut plus pessimiste. Dans un chapitre de Defrosting Ancient Microbes, il décrit les agents pathogènes, les risques et les dangers associés à la recherche sur la glace des glaciers. « Les dangers encastrés dans la glace sont réels, et avec l'augmentation de la fonte des glaces dans le monde, les risques de libération de microbes pathogènes augmentent également », écrit-il.

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