Selon une étude publiée dans le National Science Review, un filtre biologique au méthane au fond de la mer peut se former bien plus rapidement que les scientifiques ne l'avaient auparavant cru. Une équipe internationale de chercheurs, incluant un microbiologiste de l'Université de Bremen, a observé ce processus pendant six ans à un nouveau point de fuite de méthane dans la mer de Chine méridionale, situé à une profondeur de 1 766 mètres. Le site n'avait pas été touché auparavant, et aucun flux de méthane détectable ou vie significative au fond de la mer n'était présent avant qu'une opération de forage en 2018 n'explore les hydrates de gaz, des dépôts gelés de méthane et d'eau. Entre 2018 et 2023, l'équipe a utilisé une variété d'outils, notamment des sonars à écho, des caméras sous-marines, des capteurs chimiques, des échantillons de sédiments et une analyse génétique, pour suivre l'évolution de l'écosystème. Les microorganismes qui consomment le méthane, même en l'absence d'oxygène, sont au cœur du filtre biologique. Ces microbactéries se développent généralement lentement car leurs processus métaboliques produisent peu d'énergie. Cependant, au nouveau point de fuite, elles se sont multipliées bien plus rapidement que prévu, leurs nombres doublant tous les 21 à 38 jours pendant les premières étapes – beaucoup plus rapidement que les estimations précédentes de 100 à 200 jours. « À peine en un à deux ans, un écosystème efficace capable de consommer du méthane s'était déjà formé », a déclaré Emil Ruff, le microbiologiste de l'Université de Bremen. En deux à trois ans, les microorganismes et la vie animale récemment arrivée s'étaient combinés en un filtre biologique complexe. Des vers creuseurs ont aidé à décomposer le méthane à mesure que les microbactéries se développaient, et des vers à soie ont colonisé le fond marin autrefois stérile. Ces vers ont mélangé le sédiment à une profondeur de plus de 50 centimètres, probablement facilitant le transport de l'oxygène, du nitrate et du sulfate vers les couches plus profondes. Des zones dépourvues d'oxygène sont également restées, permettant à différents microorganismes de décomposer le méthane avec ou sans oxygène. En retour, les vers bénéficiaient des microbactéries, qui servaient probablement de source d'alimentation, créant un système coopératif pour la dégradation du méthane. Dans les quelques années seulement, l'écosystème jeune dégradait le méthane aussi efficacement que des points de fuite de méthane plus anciens et établis avec des quantités similaires de méthane. Selon les calculs de l'équipe, le nouveau système atteignait 60 à 100 % de la capacité de dégradation du méthane d'un écosystème mûr datant de plusieurs décennies. Cependant, ce développement rapide a eu un coût : l'écosystème original a changé de manière significative. À un rayon de 20 mètres, la diversité des bactéries et d'autres microorganismes a chuté de plus de 50 % en deux ans. Même à 500 mètres de distance, les concentrations de méthane ont augmenté, et la diversité microbienne a diminué de plus de 30 %. L'étude met en évidence deux développements parallèles : le fond marin a rapidement acquis une capacité forte à dégrader le méthane, mais la communauté biologique originale a été significativement modifiée dans le processus. Ces découvertes sont importantes pour comprendre comment les fuites de méthane pourraient évoluer en réponse au réchauffement océanique et aux activités humaines. Elles suggèrent également que les modèles prédisant la dégradation du méthane devraient tenir compte non seulement de la croissance microbienne mais aussi des interactions entre microorganismes, animaux et des conditions chimiques du fond marin.