L’Université du Tennessee montre l’impact viral sur l’oxygène des océans

Publié le 6 décembre 2025. Une étude menée par les universités du Tennessee et du Maryland révèle que les virus marins, en infectant les algues microscopiques, stimulent la production d’oxygène dans l’océan, contribuant à la santé des écosystèmes marins.

• L’infection virale des cyanobactéries Prochlorococcus libère des nutriments essentiels à la croissance microbienne.
• Ce processus contribue à la formation d’une bande d’eau oxygénée à une profondeur de 50 mètres dans la mer des Sargasses.
• Les chercheurs ont identifié un lien direct entre l’activité virale et le fonctionnement de l’écosystème océanique.

Les océans, souvent perçus comme vastes et immobiles, sont en réalité des écosystèmes dynamiques où les interactions entre les organismes microscopiques jouent un rôle crucial. Une recherche interdisciplinaire, récemment publiée dans la revue Communications Nature, met en lumière un aspect insoupçonné de cette dynamique : l’influence positive des virus sur la productivité océanique.

Selon Steven Wilhelm, professeur de microbiologie à l’Université du Tennessee et l’un des principaux auteurs de l’étude, nous vivons sur une « planète microbienne » où les virus sont des acteurs essentiels.

« Parfois, leur activité consiste autant à stimuler la croissance et la production qu’à lutter contre la maladie. »

Steven Wilhelm, professeur Kenneth et Blaire Mossman au département de microbiologie de l’UT

L’étude s’appuie sur des données collectées lors d’une expédition scientifique dans la mer des Sargasses en octobre 2019, à bord du navire de recherche Explorateur de l’Atlantique. L’équipe, composée de chercheurs de l’Université du Tennessee, de l’Université du Maryland, du Georgia Institute of Technology, de l’Ohio State University, du Technion Institute of Technology en Israël, a réalisé des analyses de séquençage d’ARN en continu, dans le cadre de l’Étude de séries chronologiques aux Bermudes Atlantique, un programme de surveillance océanographique de longue durée.

Les résultats révèlent que l’infection virale d’une cyanobactérie spécifique, Prochlorococcus, provoque la libération de nutriments qui favorisent la croissance d’autres micro-organismes. Ce processus contribue à augmenter les niveaux d’oxygène à des profondeurs allant jusqu’à 50 mètres sous la surface de l’eau.

« Les observations suggèrent que ce ruban d’eau oxygénée de plusieurs mètres de large qui existe à 50 mètres sous la surface pendant plusieurs mois par an est au moins en partie dû à l’activité du virus. »

Steven Wilhelm, professeur Kenneth et Blaire Mossman au département de microbiologie de l’UT

Cette découverte met en évidence un lien direct entre deux concepts clés de l’océanographie : le « shunt viral », décrit pour la première fois en 1999 par Wilhelm et Curtis Suttle, et la boucle microbienne, un élément fondamental du réseau trophique marin. Joshua S. Weitz, professeur de biologie à l’Université du Maryland, explique :

« En analysant des données à grande échelle sur l’activité cellulaire et virale au cours des cycles jour-nuit, y compris l’état de l’infection et l’abondance des virus qui infectent les cyanobactéries, nous sommes en mesure d’identifier l’empreinte des infections virales à l’échelle du système. L’infection virale semble améliorer le recyclage du carbone et des nutriments par d’autres microbes, stimulant ainsi la productivité et jetant un nouvel éclairage sur les tendances historiques qui indiquent un lien entre l’activité virale et le fonctionnement de l’écosystème sous la surface. »

Joshua S. Weitz, professeur de biologie à l’Université du Maryland

Les analyses de séquençage d’ARN et les études complémentaires ont été réalisées à l’Université du Tennessee. L’étude a été financée par une subvention de recherche collaborative de la National Science Foundation, avec le soutien de la Fondation Simons et d’autres organismes.

Outre Steven Wilhelm, l’équipe de l’Université du Tennessee comprenait Alison Buchan, professeur de microbiologie, Gary LeCleir, professeur adjoint, Jennifer DeBruyn, professeur du Département de génie des biosystèmes et des sciences du sol, ainsi que les anciennes étudiantes Helena Pound (PhD ’21) et Shelby Cagle (’21). Naomi Gilbert (PhD ’22) est la principale auteure de l’article.

Wilhelm et Weitz partageront des informations complémentaires sur cette recherche dans La Conversation.

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