Oxydation anaérobie du méthane couplée à la dénitrificationEdit
La dénitrification anaérobie couplée à l’oxydation du méthane a été observée pour la première fois en 2008, avec l’isolement d’une souche bactérienne oxydant le méthane de manière indépendante. Ce processus utilise les électrons excédentaires de l’oxydation du méthane pour réduire les nitrates, éliminant efficacement l’azote fixe et le méthane des systèmes aquatiques dans des habitats allant des sédiments aux tourbières en passant par les colonnes d’eau stratifiées.
Le processus de dénitrification anaérobie peut contribuer de manière significative aux cycles mondiaux du méthane et de l’azote, en particulier à la lumière de l’afflux récent des deux en raison des changements anthropiques. La mesure dans laquelle le méthane anthropique affecte l’atmosphère est connue pour être un moteur important du changement climatique, et compte tenu qu’il est plusieurs fois plus puissant que le dioxyde de carbone. L’élimination du méthane est largement considérée comme bénéfique pour l’environnement, bien que l’étendue du rôle que joue la dénitrification dans le flux global de méthane ne soit pas bien comprise. La dénitrification anaérobie en tant que mécanisme s’est avérée capable d’éliminer l’excès de nitrate causé par le ruissellement des engrais, même dans des conditions hypoxiques.
En outre, les micro-organismes qui emploient ce type de métabolisme peuvent être employés dans la biorémédiation, comme le montre une étude de 2006 sur la contamination par les hydrocarbures dans l’Antarctique, ainsi qu’une étude de 2016 qui a réussi à augmenter les taux de dénitrification en modifiant l’environnement abritant les bactéries. Les bactéries dénitrifiantes sont dites être des biorémédiateurs de haute qualité en raison de leur adaptabilité à une variété d’environnements différents, ainsi que de l’absence de restes toxiques ou indésirables, comme ceux laissés par d’autres métabolismes.
Rôle des bactéries dénitrifiantes en tant que puits de méthaneEdit
On a découvert que les bactéries dénitrifiantes jouent un rôle important dans l’oxydation du méthane (CH4) (où le méthane est converti en CO2, en eau et en énergie) dans les masses d’eau douce profondes. Ceci est important car le méthane est le deuxième gaz à effet de serre anthropique le plus important, avec un potentiel de réchauffement global 25 fois plus puissant que celui du dioxyde de carbone, et les eaux douces sont un contributeur majeur des émissions mondiales de méthane.
Une étude menée sur le lac de Constance en Europe a révélé que l’oxydation anaérobie du méthane couplée à la dénitrification – également appelée oxydation anaérobie du méthane dépendante des nitrates/nitrites (n-damo) – est un puits dominant de méthane dans les lacs profonds. Pendant longtemps, on a cru que l’atténuation des émissions de méthane était uniquement due aux bactéries méthanotrophes aérobies. Cependant, l’oxydation du méthane a également lieu dans les zones anoxiques, ou appauvries en oxygène, des masses d’eau douce. Dans le cas du lac de Constance, elle est réalisée par des bactéries de type M. oxyfera. Les bactéries de type M. oxyfera sont des bactéries similaires à Candidatus Methylomirabilis oxyfera, qui est une espèce de bactérie qui agit comme un méthanotrophe dénitrifiant.
Les résultats de l’étude sur le lac de Constance ont révélé que le nitrate était appauvri dans l’eau à la même profondeur que le méthane, ce qui suggère que l’oxydation du méthane était couplée à la dénitrification. On peut en déduire que ce sont des bactéries de type M. oxyfera qui effectuent l’oxydation du méthane, car leur abondance atteint un pic à la même profondeur où les profils de méthane et de nitrate se rencontrent. Ce processus n-damo est important car il contribue à diminuer les émissions de méthane des masses d’eau douce profondes et à transformer les nitrates en azote gazeux, réduisant ainsi l’excès de nitrates.