Les bactéries dans l'atmosphère peuvent jouer un rôle clé dans la grêle, la pluie et la neige

Après avoir trouvé de fortes concentrations de bactéries dans les grêlons, les chercheurs suggèrent qu'il existe de plus en plus de preuves que les micro-organismes atmosphériques jouent un rôle clé dans l'agrégation des molécules d'eau dans la grêle, la pluie, la neige et d'autres phénomènes météorologiques.
Alexander Michaud, de la Montana State University à Bozeman, a présenté les dernières découvertes de son équipe dans le nouveau domaine en pleine expansion de la "bioprécipitation", où les chercheurs étudient quelles bactéries et autres micro-organismes influencent les phénomènes météorologiques.
Dans sa présentation de mardi, Michaud a parlé de la manière dont son groupe et lui ont trouvé une forte concentration de bactéries au centre de la grêle. Le centre de la grêle est la première partie à développer, l’embryon:
"L'embryon est un instantané de ce qui a été impliqué dans l'événement qui a initié la croissance de la grêle", a expliqué Michaud.
Il a déclaré que les molécules d’eau ont besoin d’une particule nucléante pour s’agréger autour de lui, ce qui conduit à des précipitations sous forme de pluie, de neige et de grêle.
"Il est de plus en plus évident que ces noyaux peuvent être des bactéries ou d'autres particules biologiques", a ajouté Michaud.
Lui et son équipe ont examiné les grêlons de plus de 5 cm de diamètre tombés sur le campus de l’Université lors d’une tempête de grêle en juin 2010.
Ils ont analysé les eaux de fonte de quatre couches de chaque grêle et ont constaté que les noyaux internes contenaient le plus grand nombre de bactéries vivantes, comme le prouve leur capacité à se développer dans les cultures.
Le terme "bioprécipitation" a été inventé au début des années 1980 par David Sands, professeur et phytopathologiste à la Montana State University. C'est maintenant un domaine en pleine croissance où les chercheurs étudient comment les nuages ??de glace se forment et comment les bactéries et autres micro-organismes y contribuent en fournissant des noyaux de glace (IN), des particules que les cristaux de glace peuvent former autour.
Brent Christner de la Louisiana State University et ses collègues travaillent également dans ce domaine. Il a également présenté un exposé lors de l'assemblée générale de l'ASM, abordant certaines questions clés concernant la nature et le rôle des agents de nucléation de la glace biologique dans l'atmosphère.
Il a dit que la température des nuages ??dépassant les -40 degrés Celsius, la glace ne se forme pas spontanément:
"Les aérosols dans les nuages ??jouent un rôle clé dans les processus conduisant aux précipitations en raison de leur capacité à servir de sites de nucléation de la glace."
Christner a expliqué que bien que de nombreux types de particules puissent servir de nucléateurs de la glace, les plus naturels sont des agents biologiques capables de catalyser des formations de glace à environ -2 degrés Celsius.
Le plus étudié de ces IN biologiques est le phytopathogène Pseudomonas syringae, que les jardiniers qui ont vu des dégâts de gel sur leurs tomates en plein air reconnaîtront les taches bactériennes sur les fruits.
"Des souches de glace de nucléation de P. syringae possèdent un gène qui code une protéine dans leur membrane externe qui lie les molécules d'eau dans un arrangement ordonné, fournissant un modèle de nucléation très efficace qui améliore la formation de cristaux de glace », a expliqué Christner.
En utilisant des modèles informatiques pour simuler les conditions des nuages ??d’aérosols, les chercheurs pensent que de fortes concentrations d’IN biologique peuvent influencer de nombreux événements dans l’atmosphère terrestre, tels que la taille et la concentration des cristaux de glace, la couverture nuageuse, de la grêle qui tombe au sol et aide même à isoler contre le rayonnement solaire.
Compte tenu de la quantité d'IN dans l'atmosphère et des températures chaudes dans lesquelles ils fonctionnent, M. Christner a déclaré que la preuve est en faveur d'une opinion selon laquelle "l'IN biologique pourrait jouer un rôle dans le cycle hydrologique et le bilan radiatif de la Terre".
"Le rôle des bactéries de la glace dans la formation de Hailstone."
Présenté par A B Michaud de Montana State University le 24/5/2011 à l'ASM General Meeting, New Orleans.
"Nuageux avec une chance de microbes - Questions persistantes sur la nature et le rôle des nucléateurs de glace biologiques dans l'atmosphère."
Présenté par Brent C Christner de la Louisiana State University le 24/5/2011 à l'ASM General Meeting, New Orleans.
Source: American Society for Microbiology.
Rédigé par: Catharine Paddock, PhD

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