Une équipe dirigée par Lisa von Friesen, du département de biologie de l’Université de Copenhague, a observé pour la première fois une activité mesurable de fixation de l’azote sous la glace pluriannuelle de l’Arctique. Jusqu’ici, ce processus biologique était considéré comme l’apanage des eaux chaudes.
Les prélèvements ont été réalisés à bord de deux navires, le Polarstern et l’Oden, dans le bassin eurasien. Les chercheurs y ont identifié des bactéries dites non-cyanobactériennes, capables de prospérer dans des eaux sombres et glacées où la vie semblait improbable. Ces micro-organismes, appelés diazotrophes, convertissent l’azote atmosphérique en ammonium, une source d’énergie que les algues et le reste du réseau marin utilisent ensuite.
Des travaux publiés en 2025 dans la revue Communications Earth & Environment précisent l’ampleur du phénomène. La fixation du nitrogène s’étend des zones de glace fondante jusqu’à la mer de Wandel, avec des taux atteignant 5,3 nanomoles d’azote par litre et par jour. Ces valeurs sont jugées comparables à celles mesurées dans les régions tempérées, ce qui traduit une activité microbienne intense sous une banquise pourtant en déclin.
L’azote ainsi fixé alimente directement la croissance des algues. En absorbant du dioxyde de carbone, celles-ci participent au puits de carbone arctique, un régulateur du climat mondial. Une partie de cette biomasse coule et entraîne du carbone vers les fonds marins ; une autre nourrit le plancton crustacé, puis les petits poissons, les oiseaux marins et, en cascade, les prédateurs supérieurs.
Des modèles climatiques à corriger
Les modèles climatiques mondiaux reposent encore largement sur l’hypothèse d’une quasi-absence de fixation d’azote dans les régions froides. Lasse Riemann, coauteur de cette étude de 2025 et d’une précédente publication de 2020 dans Frontiers in Microbiology qui avait déjà pointé une diversité microbienne arctique sous-estimée, appelle à intégrer ces données dans les prévisions de productivité marine.
L’enjeu dépasse la seule biologie. La fixation du nitrogène pourrait modifier la quantité de CO2 absorbée par les océans polaires, ainsi que la vitesse à laquelle ce carbone finit piégé dans les sédiments. Or les deux évolutions ne vont pas forcément dans le même sens.
Une glace plus fine prolonge la saison de croissance des diazotrophes et pourrait intensifier la fixation d’azote, donc renforcer l’absorption de CO2. Mais l’afflux de matière organique dissoute stimule aussi des bactéries hétérotrophes qui recyclent l’azote et le carbone plus vite dans la colonne d’eau, au lieu de les laisser descendre vers le fond. Dans ce cas, l’Arctique deviendrait plus productif sans que davantage de carbone soit stocké durablement.
La fonte rapide de la banquise rebat déjà la structure des masses d’eau et la disponibilité des nutriments, ce qui complique l’exercice. À mesure que de nouvelles zones libres de glace s’ouvrent chaque été, les communautés microbiennes fixatrices d’azote devraient continuer de s’étendre, selon les mêmes travaux.
L’Arctique n’est plus une zone d’ombre dans les bilans de carbone planétaires. Les mesures réalisées sous la glace montrent que la région produit elle-même de l’azote neuf en surface, une source qui manquait pour expliquer une part du puits de carbone polaire que les bilans scientifiques peinaient jusqu’ici à faire tenir.
