Ils ont foré un glacier vieux de 15 000 ans : 28 virus encore inconnus de la science dormaient dans la glace

En Chine, sur un glacier isolé du plateau tibétain, des chercheurs ont mis au jour des traces de virus piégés dans la glace depuis des millénaires.

Sur le plateau tibétain, en Chine, une équipe internationale de chercheurs a extrait des carottes de glace d’un glacier perché à près de 6 700 mètres d’altitude. En les analysant, ils ont identifié 33 virus, dont 28 jamais recensés jusqu’ici. Cette découverte, rapportée par le média scientifique en ligne américain The Daily Galaxy et issue d’une étude parue en 2021 dans la revue Microbiome, ouvre une fenêtre unique sur les environnements et les microorganismes qui existaient il y a près de 15 000 ans.

Un glacier du plateau tibétain transformé en archive naturelle

Le travail des scientifiques s’est concentré sur la calotte glaciaire de Guliya, à l’ouest de la Chine. Ce glacier de haute montagne, situé à environ 6 700 mètres d’altitude, se comporte comme une véritable archive du passé. À mesure que la neige s’accumule et se compacte, elle emprisonne poussières, gaz, microbes et virus présents dans l’atmosphère.

Ces couches successives forment une sorte de chronologie gelée. En forant profondément et en prélevant des carottes de glace, les chercheurs peuvent remonter le temps et analyser ce qui circulait dans l’air à différentes périodes de l’histoire de la Terre.

Les carottes de glace étudiées dans le cadre de cette recherche ont été prélevées en 2015. En croisant plusieurs techniques de datation, l’équipe a estimé que certaines couches de glace analysées remontaient à près de 15 000 ans.

Ces glaces très anciennes fonctionnent comme un enregistrement naturel des climats passés, mais aussi des virus et microbes qui y étaient associés.

Trente-trois virus identifiés, dont 28 totalement nouveaux

Une fois les échantillons datés, les chercheurs se sont intéressés à leur contenu génétique. Dans ces fragments de glace du plateau tibétain, ils ont détecté les signatures de 33 virus différents.

Parmi eux, seuls quatre étaient déjà connus de la science. Les 28 autres n’avaient jamais été identifiés auparavant dans les bases de données mondiales. Ils constituent donc de nouveaux virus, du moins du point de vue de la classification et des séquences génétiques.

Les analyses ont montré que plusieurs de ces virus portent des gènes associés à la capacité de survivre et d’infecter dans des environnements extrêmement froids. Ces caractéristiques les distinguent des virus plus étudiés, souvent issus d’environnements tempérés ou chauds.

Les chercheurs soulignent que ces virus possèdent des signatures génétiques liées à l’infection de cellules dans des milieux très froids, des « signatures surréalistes » pour la survie virale dans de telles conditions.

Des virus adaptés au froid, loin des virus humains connus

En comparant les séquences retrouvées dans la glace avec de vastes bases de données virales, les scientifiques ont cherché à comprendre à quels grands groupes ces virus appartenaient. Les résultats suggèrent qu’une partie de ces agents infectieux avait développé des stratégies génétiques spécifiques pour fonctionner dans des conditions glaciales.

Certains gènes semblent en effet faciliter l’infection de cellules dans le froid et la résistance à un environnement très pauvre en nutriments, typique des glaces de haute altitude. Ce type d’adaptation intéresse particulièrement les virologues et les microbiologistes, car il éclaire la diversité des modes de vie des virus, souvent sous-estimée.

Des virus liés aux plantes et aux sols, pas aux humains

Autre enseignement important, rapporté par The Daily Galaxy : la plupart des virus identifiés ne semblent pas liés à des animaux ni à des humains. Les analyses pointent plutôt vers des origines dans les sols et les plantes de la région.

Les chercheurs ont notamment relevé que quatre de ces virus appartiennent à des familles qui infectent habituellement des bactéries. Ce type de virus, appelés bactériophages, joue un rôle central dans l’équilibre des écosystèmes microbiens, en régulant les populations bactériennes.

Les quantités de virus détectées dans ces glaces restent par ailleurs bien inférieures aux niveaux observés dans d’autres milieux naturels comme les océans ou les sols contemporains. On ne se trouve donc pas face à une « réserve » gigantesque de virus, mais plutôt à un échantillon rare et ancien de la diversité virale passée.

L’étude s’inscrit dans un domaine encore jeune : l’analyse des virus piégés dans les glaciers, un sujet sur lequel seules quelques recherches ont été menées à ce jour.

Une archive pour comprendre les effets du changement climatique

Au-delà de la curiosité scientifique, ces travaux posent une question très actuelle : comment ces microbes et virus anciens réagissent-ils aux changements de climat, et que devient cette diversité microbienne lorsque les glaces fondent ?

Comme le rappelle le chercheur Lonnie Thompson, coauteur de l’étude et spécialiste des climats passés, documenter précisément ce qui est emprisonné dans les glaciers aide à comprendre comment les communautés microbiennes évoluent entre une période glaciaire et une période chaude comme celle que connaît la Terre actuellement.

Avec le recul des glaciers, la glace fond et libère progressivement ces organismes ou leurs traces génétiques. Les scientifiques cherchent à savoir comment ces éléments interagissent ensuite avec les écosystèmes actuels, même si, dans ce cas précis, les virus identifiés semblent surtout liés à des environnements de plantes et de sols anciens.

Un protocole ultra-propre pour éviter toute contamination

Pour étudier des glaces aussi anciennes sans fausser les résultats, les chercheurs ont mis au point une méthode de nettoyage et d’analyse « ultra-propre ». L’objectif : éliminer au maximum les contaminations modernes qui pourraient masquer ou imiter des traces anciennes.

Avant toute analyse, la surface externe des carottes de glace est soigneusement retirée ou traitée pour éliminer les microbes et virus récents, introduits lors du forage ou du transport. Seul le « cœur » de la carotte, protégé depuis des millénaires, sert ensuite aux études génétiques.

• Étape 1 : prélèvement des carottes en haute altitude sur le glacier de Guliya.
• Étape 2 : nettoyage strict des surfaces pour retirer les contaminations actuelles.
• Étape 3 : extraction de la glace interne et des acides nucléiques (ADN, ARN).
• Étape 4 : séquençage et comparaison avec les bases de données virales existantes.

Ce protocole permet de récupérer de très faibles quantités de matériel génétique, tout en limitant le risque de confondre des virus contemporains avec des virus réellement anciens.

Un outil pour étudier d’autres environnements extrêmes

Le procédé développé pour ces glaces tibétaines ne se limite pas aux glaciers terrestres. Les chercheurs estiment qu’il pourrait s’appliquer à d’autres environnements difficiles à échantillonner, où le risque de contamination est élevé et la quantité de matière biologique très faible.

Les scientifiques envisagent déjà d’utiliser cette méthode pour rechercher des signatures génétiques virales dans d’autres milieux extrêmes, comme certains déserts très secs sur Terre, voire dans les glaces de planètes ou de lunes proches.

Par exemple, un protocole similaire pourrait aider à examiner de la glace polaire martienne ou des environnements très arides comme le désert d’Atacama, souvent considéré comme un analogue terrestre de certaines conditions rencontrées sur Mars.

Que représente ce type de recherche pour la France ?

Pour un lecteur français, ces travaux résonnent avec les recherches menées sur les glaciers des Alpes, des Pyrénées ou du massif du Mont-Blanc. Des organismes publics comme le CNRS, l’Institut polaire français Paul-Émile Victor ou Météo-France s’intéressent déjà à la façon dont les glaces conservent l’empreinte de la pollution atmosphérique, des variations de température et de certains microorganismes.

En France aussi, les carottes de glace servent de registres climatiques : elles permettent par exemple de retrouver des traces d’éruptions volcaniques, de modifications de la composition de l’atmosphère ou de pollutions industrielles. L’étude des virus et microbes anciens y reste plus limitée que sur le plateau tibétain, mais suit la même logique d’archives naturelles.

Les questions soulevées par l’étude chinoise, comme la libération éventuelle de microbes anciens lors de la fonte des glaces, concernent aussi les régions de haute montagne françaises. Les chercheurs surveillent déjà l’évolution des glaciers et l’apparition de nouvelles conditions écologiques en altitude, même si les risques identifiés à ce stade restent surtout liés à l’hydrologie, aux glissements de terrain et à la ressource en eau.

Quels risques et quels intérêts pour ces virus très anciens ?

L’idée de virus inconnus libérés par la fonte des glaciers peut susciter des inquiétudes. Les résultats de cette étude indiquent néanmoins que les virus identifiés sur la calotte de Guliya semblent avant tout associés à des bactéries, à des sols et à des plantes. Ils ne correspondent pas à des virus humains ou animaux connus pour causer des maladies.

Les spécialistes rappellent que, pour représenter un danger sanitaire, un virus doit être capable d’infecter des cellules d’un organisme vivant actuel, de s’y multiplier et de se transmettre. Des virus restés isolés pendant des milliers d’années, adaptés à des conditions très particulières, ne disposent pas forcément de ces capacités dans les écosystèmes modernes.

L’intérêt principal de ces travaux reste scientifique :

• mieux comprendre la diversité virale qui existait dans des climats plus froids ;
• suivre l’évolution des communautés microbiennes au fil des changements climatiques ;
• améliorer les méthodes d’analyse d’échantillons anciens et très pauvres en matière biologique ;
• préparer d’éventuelles recherches sur des glaces extraterrestres.

Ce que ces virus racontent de l’histoire de la Terre

Derrière les chiffres – 33 virus identifiés, 28 inconnus – se dessine une idée forte : la biodiversité microbienne passée reste largement méconnue. Chaque carotte de glace, chaque couche ancienne apporte sa fraction d’information sur ce qui vivait, ou circulait, à la surface du globe à une époque donnée.

Dans le cas du glacier de Guliya, les virus retrouvés offrent un instantané des interactions entre sols, plantes, bactéries et atmosphère dans un environnement de haute montagne il y a près de 15 000 ans. Ils témoignent aussi de la capacité des glaces à préserver des fragments d’ADN et d’ARN sur des durées très longues.

Pour les chercheurs du climat comme pour les virologues, ces données complètent les relevés classiques de température, de CO₂ ou de poussières. Elles permettent de mieux situer la place des microbes et des virus dans l’histoire de la planète, et d’évaluer leur rôle dans les grands bascules climatiques, entre périodes glaciaires et périodes plus chaudes comme celle que connaît actuellement la Terre.