Pourquoi un scientifique s’intéresse-t-il aux glaciers? Parce que ce milieu abrite une vie étonnante, paradoxalement peu étudiée, alors qu’elle pourrait livrer énormément d’informations sur l’époque où toute la Terre était prise par les glaces. Pour y remédier, une équipe de l’EPFL prépare une grande expédition qui la conduira vers quelque 200 glaciers à travers le monde.

Une équipe de recherche de l'EPFL prépare une grande expédition sur environ 200 glaciers à travers le monde. (Photos: Basil Stücheli/Conseil des EPF)

Il fait froid ici, à 2300 mètres d’altitude. Heureusement que le soleil est là. Nous sommes mi-novembre et la première neige de l’année tapisse déjà le glacier de Corbassière. Arrivée au pied du glacier, l’équipe s’installe et déballe son matériel au bord du torrent. Tom Battin et Hannes Peter sont dans tous leurs états. Ils prélèvent des pierres du lit du torrent et les montrent à la ronde. Qu’y a-t-il à voir? Enormément de choses et même le profane s’en rend compte rapidement, alors que l’hiver sévit déjà dans ce milieu de haute montagne inhospitalier. Quelques pierres sont recouvertes d’une couche gluante verdâtre qui, à certains endroits du torrent, foisonne comme la barbe de Gandalf. La température de l’eau? 0,01 degré. Une quelconque trace de vie alentour? Pas grand-chose, a priori, hormis un peu de lichen sur des cailloux et quelques plantes opiniâtres à des endroits protégés des talus. Les nutriments présents dans le torrent émissaire du glacier sont rares, mais suffisent à ces microorganismes. Expert en écosystèmes des cours d’eau, Hannes Peter sait que l’époque est la plus propice aux biofilms. Le courant est faible, la lumière intense: les conditions ne pourraient guère être plus favorables.

Mais qu’entend-on par biofilm? Rien à voir avec les documentaires animaliers... Il s’agit de communautés de microorganismes. On en entend souvent parler dans le contexte médical car les biofilms, qui sont très résistants, posent souvent problème. On estime qu’environ 80% des affections chroniques sont dues à des biofilms. Résistants, ils le sont ici aussi, au pied du glacier qui leur offre un cadre idéal. «Les biofilms existent depuis 3,5 milliards d’années. C’est une forme de la vie sur Terre très ancienne et très effi-cace», explique Tom Battin, professeur à l’EPFL et directeur du «Laboratoire de recherche en biofilms et écosystèmes fluviaux».

«Ces travaux répondent à un enjeu global et s’inscrivent dans la dynamique du nouveau Centre pour l’étude du changement des environnements alpins et polaires de l’EPFL Valais.» Martin Vetterli, président de l'EPFL

C’est peut-être même le tout début de la vie telle que nous la connaissons: des formes de vie très com-plexes avec des organes qui se repartissent les tâches.A un moment donné, les microorganismes se sont «sédentarisés». Ils se sont mis à former un substrat gluant qui, au fur et à mesure du temps, a accueilli d’autres espèces: les formes de vie plus évoluées ont donc pour base des communautés microbiennes. Ces agglomérats sont vite devenus des mégapoles, composées de milliers de taxons qui y trouvaient un intérêt (métabolisme, défense face aux ennemis). T. Battin parle ici de «sociomicrobiologie»

Les biofilms des glaciers sont à la base des écosystèmes fluviaux situés en aval et, pour ainsi dire, au début de la chaîne alimentaire. «Les microorganismes orchestrent les processus biochimiques fondamentaux des ruisseaux et des rivières et, pourtant, ils sont très peu étudiés.» Surtout à cet endroit, d’où sort l’eau. «Actuellement, nous en savons plus sur la vie microbienne au fond des mers que sur celle des torrents qui drainent le toit de notre planète», explique T. Battin.

«Il est de notre devoir, vis-à-vis des générations futures, de mieux comprendre la vie microbienne qui anime ces écosystèmes en voie de disparition.»

Il veut combler cette lacune. Il a donc engagé Michael Styllas qui, en temps normal, dirige des expéditions en haute montagne, mais qui, aujourd’hui, extrait à la pelle des sédiments du torrent. Ces prochaines années, M. Styllas et son équipe vont se rendre aux quatre coins du monde pour examiner quelque 200 cours d’eau glaciaires, dans des milieux géographiques variés.

T. Battin est convaincu que la neige et la glace y abritent des vestiges d’écosystèmes très anciens, qui n’ont guère évolué. T. Battin et H. Peter espèrent découvrir un noyau fondamental ou core microbiome,le plus petit dénominateur commun de la vie d’un biofilm. «Nous aimerions connaître le répertoire génétique dont ces communautés ont besoin. Nous pourrions ainsi comprendre comment elles survivent dans pareilles conditions.» C’est d’autant plus impor-tant que ces conditions évoluent très rapidement. Comment obtient-on des communautés stables dansun environnement très instable, surtout en ce moment? Ces travaux sont un voyage dans le temps, vers le passé et vers l’avenir, sur l’adaptation des biofilms aux changements climatiques.

Aujourd’hui, sur le glacier de Corbassière, le but est de s’entraîner aux manipulations et de tester le matériel. Qui s’installe où près du torrent, comment coordonne-t-on les expériences? Un protocole précis a été défini et tout doit parfaitement fonctionner, quelles que soient les conditions météo. Certaines expériences seront réalisées au bord du torrent, tandis que les analyses plus complexes auront lieu plus tard en laboratoire, comme le séquençage exact. En effet, les chercheurs s’intéressent à la métagénomique et à la métatranscriptomique des microbes des biofilms.