Dans les tréfonds de la mer glacée de l'Arctique, des virus existent. Ils sont jusqu'ici préservés dans la glace, complètement figés en somme. Mais le changement climatique pourrait changer la donne. En effet, une étude anglaise, publiée dans la revue de recherches biologiques de la Royal Society of London for the Improvement of Natural Knowledge (soit l'équivalent de l'Académie des sciences en France), suggère que le réchauffement climatique pourrait engendrer "un débordement viral". Ce qui signifie que les virus jusqu'ici impuissants pourraient entrer en contact avec de nouveaux hôtes dans d'autres environnements, à mesure de la fonte des glaces. Pour rappel, pour se répliquer et se diffuser, les virus ont besoin d'un hôte (humain, plante, mousse), en utilisant au besoin un hôte dépourvu d'immunité, comme l'a montré la récente pandémie de Covid-19 avec l'Homme.
Des virus à 300 mètres sous la glace
Des scientifiques canadiens ont ainsi cherché à savoir si le changement climatique pourrait favoriser un tel scénario dans l'environnement arctique du lac Hazen. Situé à l'extrême nord du Canada, c'est le plus grand lac situé au-delà du cercle arctique. "En effet, un réchauffement climatique et des transitions rapides de l'environnement peuvent à la fois augmenter le risque de débordement en faisant varier la distribution et la dynamique globales des virus", expliquent les scientifiques en introduction. "À mesure que le climat change, l'activité métabolique de la microbiosphère de l'Arctique se modifie également, ce qui affecte à son tour de nombreux processus écosystémiques tels que l'émergence de nouveaux agents pathogènes".
Pour leurs recherches, les scientifiques ont prélevé des échantillons du lit d'une rivière qui l'alimente à la fonte des glaces pendant l'été, ainsi que d'autres provenant du fond du lac. Ils précisent en outre que cela a nécessité de forer deux mètres de glace avant d'atteindre le fond des eaux glacées du lac, à presque 300 mètres. A l'aide de cordes, une moto des neiges a ensuite hissé les sédiments, qui ont par la suite été séquencés pour leur ADN et ARN, le code génétique et l'outil de réplication du vivant. "Cela nous a permis de déterminer quels virus se trouvaient dans un environnement donné, et quels hôtes potentiels s'y trouvaient aussi", a expliqué à l'Agence France Presse Stéphane Aris-Brosou, professeur associé au département de biologie de l'Université d'Ottawa, qui a supervisé l'étude. L'équipe de chercheurs a ensuite tenté d'explorer dans quelle mesure les virus étaient susceptibles de changer d'hôte, en examinant l'équivalent de leurs arbres généalogiques respectifs.
Arrivées de nouveaux hôtes en perspective
"Nous avons cherché à mesurer à quel point ces arbres (généalogiques) étaient similaires", a expliqué à l'AFP Audrée Lemieux, de l'Université de Montréal, première autrice de l'étude. Des généalogies similaires suggèrent que le virus a évolué avec son hôte, alors que des différences indiquent qu'il a pu changer d'hôte. Et s'il l'a fait au moins une fois, il est susceptible de recommencer. Résultat : les analyses ont montré de grandes différences dans les arbres généalogiques des virus et de leurs hôtes dans les sédiments extraits du fond du lac.
Les chercheurs notent par ailleurs que les différences étaient moins prononcées dans le lit de la rivière alimentant le lac. "Une explication possible est qu'à mesure que le ruissellement glaciaire augmente, la force d'érosion du glacier augmente également, ce qui transporte le contenu du lit de la rivière et des berges dans le lac", dit l'étude. "Cette érosion éliminerait donc les organismes de la couche arable de cet environnement, et limiterait donc les risques d'interactions entre les virus et les hôtes, c'est-à-dire limiterait le risque de débordement".
En revanche, l'accélération de la fonte des glaciers alimentant le lac a aussi accru la quantité de sédiments qui y est transportée. "Cela va mettre en contact des hôtes et des virus qui ne l'auraient pas été normalement", a expliqué Audrée Lemieux. Néanmoins, les auteurs de l'étude ont pris soin de préciser qu'ils ne prévoient pas pour autant de débordement viral ou une pandémie. "La probabilité d'événements dramatiques reste très faible", selon Audrée Lemieux. Mais d'après les chercheurs, le risque pourrait s'accroître avec la poursuite du réchauffement climatique, car de nouveaux hôtes pourraient s'aventurer dans des régions auparavant inhospitalières. La possibilité d'un débordement est "complètement imprévisible, et ses conséquences aussi, allant d'un caractère bénin jusqu'à une vraie pandémie", a-t-elle ajouté. C'est la première fois qu'une telle étude est menée dans un environnement comme celui de l'Arctique.