L’IA dresse un atlas des océans pour trouver des espèces disparues, des plastiques ou de nouveaux antibiotiques

Bien qu’ils occupent les trois quarts de la surface terrestre, nos océans restent l’un de nos plus grands mystères. Bien qu’il s’agisse du plus grand habitat au monde, Une grande partie de sa biodiversité est encore inconnue. Cependant, une étude qui vient d’être publiée Frontières de la science marque une avancée significative, présentant la plus grande base de données de microbes marins réalisé à ce jour.

« Le KMAP Global Ocean Gene Catalog 1.0 contient plus de 317 millions de groupes de gènes provenant d’organismes marins à travers le monde, et c’est un grand pas vers la compréhension de la diversité de l’océan », a expliqué l’une des principales auteurs de l’étude, Elisa Laiolo, de l’Université des sciences et technologies du roi Abdallah (KAUST) en Arabie Saoudite. « Le catalogue se concentre sur les microbes, les écosystèmes marins, qui ont un impact majeur sur la vie humaine en raison de leur influence sur la santé des océans et du climat de la Terre.

Le catalogue est disponible gratuitement via la plateforme d’analyse métagénomique KAUST (KMAP).. « Les scientifiques peuvent accéder au catalogue à distance pour étudier le fonctionnement des différents écosystèmes océaniques, suivre l’impact de la pollution et du réchauffement climatique et rechercher des applications biotechnologiques telles que de nouveaux antibiotiques ou de nouvelles façons de décomposer les plastiques. Les possibilités sont infinies ! », ajoute Carlos Duarte, membre du corps professoral de KAUST et autre auteur de l’étude.

Les chercheurs cartographient la biodiversité marine depuis des centaines d’années, avec l’aide de l’intelligence artificielle, qui permet le séquençage de l’ADN à grande vitesse. « Comme chaque espèce possède son propre ensemble de gènes, nous pouvons identifier quels organismes se trouvent dans un échantillon océanique en analysant leur matériel génétique », explique Laiolo.

L’équipe analyse les séquences d’ADN de 2 102 échantillons d’océan prises à différentes profondeurs et à différents endroits dans le monde, identifiant 317,5 millions de groupes de gènesfournissant des informations sans précédent sur ce que sont les microbes, où ils vivent et ce qu’ils font.

Le catalogue a déjà révélé une différence dans l’activité microbienne dans la colonne d’eau et dans le fond océanique, ainsi qu’un nombre surprenant de champignons qui vivent dans la zone mésopégique crépusculaire. Ces connaissances, ainsi que d’autres, aideront les scientifiques à comprendre comment les microbes vivant dans différents habitats façonnent les écosystèmes, contribuent à la santé des océans et influencent le climat.

Le catalogue sert également de base pour suivre l’effet des impacts humains tels que la pollution et le réchauffement climatique sur la vie marine. Et il offre une richesse de matériel génétique que les chercheurs peuvent analyser. à la recherche de nouveaux gènes qui pourrait être utilisé pour le développement de médicaments, d’énergie et d’agriculture.

Malgré sa complexité et l’abondance de données, le KMAP Ocean Gene Catalog 1.0 est néanmoins considéré comme une première étape vers le développement d’un atlas mondial du génome océanique, qui documentera chaque gène de chaque espèce marine dans le monde, des bactéries et champignons aux plantes et animaux. .

« Notre analyse met en évidence la nécessité de continuer à échantillonner les océans, en se concentrant sur les zones peu étudiées, comme les profondeurs. L’océan est en constante évolution, à la fois en raison de l’activité humaine et des processus naturels.il faudra donc une mise à jour continue », a déclaré Laiolo.

Duarte prévient que, malgré son bénéfice évident, l’avenir du catalogue est incertain en raison de l’état de la législation internationale sur le partage des bénéfices des découvertes faites dans les eaux internationales.

« Même si le Traité sur la haute mer de 2023 offre certaines solutions, il pourrait entraver la recherche en réduisant les incitations à investir pour les entreprises et les gouvernements. « Cette incertitude doit être résolue maintenant que nous avons atteint le point où les technologies génétiques et d’intelligence artificielle pourraient débloquer une innovation et des progrès sans précédent dans la biotechnologie bleue », a-t-il conclu.