L’air des villes profite des crottes de chien

Noah Fierer a une grande ambition: cartographie la teneur en bactéries de l’air que l’on respire. Et faute de budget pour parcourir le monde, il a trouvé une combine. Mettre au point un dispositif de capture des aérosols de l’air urbain que n’importe qui peut acheter et installer à l’extérieur de sa voiture, avant de le renvoyer dans une enveloppe spéciale à son laboratoire de l’Université de Boulder (Colorado).

L’histoire ne dit pas combien de volontaires ont franchi le pas. Mais Noah Fierer et son équipe ont jugé avoir assez d’échantillons probants pour commencer à publier leurs résultats. Une centaine d’échantillons collectés dans plusieurs villes du Middle-West, plusieurs saisons, permettent aux chercheurs d’affirmer une chose: il y a de la bactérie dans l’air urbain. Parmi les source repérées par Fierer et ses acolytes: le sol et les plantes, mais aussi, l’hiver, une concentration non négligeable d’organismes émanant d’excréments. Probablement de la crotte de chien, supposent les chercheurs.

Source: Applied Environmental Biology, édition du 29/7/2011

Du miel contre les super-bactéries!

Depuis des siècles, la médecine traditionnelle néo-zélandaise le sait: le miel de Manuka est doté de vertus antiseptiques, qui permet par exemple d’éviter l’infection de blessures. Un chercheur du Pays de Galles confirme que ce miel, une fois filtré est capable d’empêcher des streptocoques et des pseudomonades de s’accrocher à des tissus humains, et bloque la formation de biofilms qui peuvent protéger les bactéries des produits antibiotiques. Résultat, le fameux «staphylocoque doré résistant à la méthiciline», voit sa résistance diminuer en présence de miel de Manuka.

Une armée de bactéries pour de drôles de fringues

Un blouson en cellulose d'origine bactérienne © Biocouture

Un blouson en cellulose d'origine bactérienne © Biocouture

L’industrie textile, ça pollue. Il suffit d’avoir vu un jour des images prises dans les usines de teinture de jean pour s’en rendre compte. Alors la créatrice Suzanne Lee a entrepris de mettre au point des vêtements sans traitement chimique. Elle confie à des bactéries le soin de fabriquer le tissu, et le teinte ensuite avec des produits “naturels”.

C’est The Scientist, qui raconte la drôle d’histoire de Biocouture. Un projet de recherches piloté par Lee au Central Saint Martins College d’arts et de création, à Londres. Objectif, utiliser de la cellulose produite par des bactéries, pour en faire des tissus, puis les assembler à la main. Attention, ce n’est pas compatible avec les cadences infernales imposées dans les pays en développement: en 7 ans, Suzanne Lee n’a produit qu’une dizaine d’habit: robe, blousons, chemise…

Pour des raisons pas très claires, certaines bactéries, comme Acetobacter xylinum ont appris à synthétiser de la cellulose —un composé de carbone qu’on trouve surtout dans les plantes— sous forme de films empilés les uns sur les autres. En nourrissant les bactéries d’une solution sucrée, il se forme progressivement une couche épaisse, que Suzanne Lee récupère avant de la peler, pour récupérer chacun des films. Ils sont ensuite teintés avec des produits de toutes sortes (extraits de fruit, rouille…) et assemblés. Le résultat, translucide, est assez étonnant comme le montrent ces images, compilées par The Scientist.

Prévenons quand même les patrons du textile délocalisé d’une chose, eux qui redoutent, comme en ce moment au Bangladesh, les grèves de salariés pour obtenir une paie décente. Les bactéries travaillent dur, sans relâche, et sans salaire. Mais elles travaillent lentement, très lentement. Et le sucre dont elles se nourrissent est bien plus utile dans l’alimentation. De plus, le contacte avec la cellulose bactérienne, une fois séchée, n’est pas très sensuel. Et ce matériau adore l’eau, au point d’absorber toute pluie, toute tâche liquide, et bien sûr la transpiration. Bref, il a beaucoup plus d’avenir en électronique, dans la production de membranes pour la reproduction du son ou en la médecine régénérative (pansements, reconstruction osseuse…), des domaines où la recherche sur A. xylinum va bon train.

L’un des grands avantages de la cellulose bactérienne, c’est qu’il suffit de la mettre au compost quand on veut s’en débarrasser. Mais je suis près à parier… ma chemise, que Suzanne Lee n’est pas prête de tester ça avec ses créations!

Bactéries indociles, batterie facile

En voilà une drôle de découverte. Une équipe américaine travaillait sur une «pile à combustible microbienne» pour produire de l’hydrogène à partir de bactéries et de courant électrique. Surprise, les microbes ont échappé à tout contrôle et se sont mis à recracher du gaz de ville.

Et c’est plutôt une bonne nouvelle: sous l’effet du courant électrique, les bactéries n’ont pas été électrocutées. Mieux, elles ont bouffé du gaz carbonique et bu de l’eau pour rejeter du méthane, version biogaz. Avec une efficacité de 80%, s’il vous plaît. Voilà qui pourrait rendre un fier service pour stocker l’électricité, par exemple de centrales solaires (quoique, les déserts manquent d’eau il paraît) et des fermes éoliennes.

Source: Environmental research web

«Noël est un jour comme les autres»

Cela m’a beaucoup surpris de rencontrer un bactériologue ici-même, moi qui avait l’habitude de dire au cours de mes conférences qu’au coeur de l’Antarctique, aucune forme de vie ne survit… Mais alors, que vient-il faire perdu au milieu du grand continent blanc? Je me suis de suite lié d’amitié avec lui, car tout comme moi, c’est un franco-italien. Enfin, moi je suis plutôt franco-italien, et lui il est plutôt italo-français. Il vie en Sicile et travaille à l’Université de Messine. Il s’appelle Luigi. Luigi Michaud. Son père français s’est marié avec une Sicilienne (le veinard 😉 ).

Je ne connais pas Messine, j’y suis souvent passé pour aller rejoindre ma famille qui vit plus au sud de l’île italienne, sans jamais m’y arrêter. Sur place à Concordia et ailleurs en Antarctique, Luigi chasse les bactéries dans la neige. Il nous a invité à une conférence, organisée dans la salle vidéo de la station, pour nous expliquer à nous, techniciens, cuisiniers, ingénieurs, et chercheurs d’autres disciplines, l’intérêt de ses travaux sur les bactéries. Il aime répéter une phrase du chercheur italien S. Genovese: «Sans [les bactéries], la vie n’est pas possible, et la mort ne serait pas complète.» Il y en a partout, dans notre intestin, sur notre peau, dans l’air… et même dans les milieux froids.

En fait, une très infime partie des bactéries est pathogène. Certaines tirent leur énergie de la lumière (via la photosynthèse) et vivent de carbone, de composés chimiques comme l’ammoniac… bref, les bactéries mangent presque tout. Il en existe de toute formes: en spirale, ronde, en hélice, en spaghetti… Elles sont capables également de vivre dans des milieux très hostiles, comme dans les profondeurs des océans, avec des températures très élevées dans des régions volcaniques (+80°C autour des îles Eoliennes par exemple, bactéries que Luigi connaît bien), et aussi dans des milieux très froids.

«Psychrophiles». C’est ainsi qu’on nomme les bactéries capables de vivre à des températures inférieures à 15°C. En principe, les bactéries pouvant résister aux plus froides températures supportent au mieux -17°C ! Ouf, ça va, jusque là, je n’ai pas raconté de bêtise lors de mes conférences… avec des températures moyennes annuelles de -50°C à Dôme C, qu’espère donc trouver Luigi ?

Boite de Petri. Si les bactéries ne supportent certainement pas l’hiver (ou peut-être pourrions-nous envisager un éventuel état d’hibernation) celles trouvées à Concordia sont apportés par le vent depuis les côtes, distantes de mille kilomètres. Les bactéries mesurent entre 0,1 et 10 micromètres (1). Sur plusieurs points autour de la station, depuis quelques mètres de la base jusqu’à sept kilomètres, Luigi effectue des prélèvements de neige qu’il va filtrer pour ne conserver que ses fameuses petites bestioles. Il se déplace tantôt à pied tantôt en « FlexMobil », sorte de petit bus à chenilles. Les bactéries, stockées dans des «boites de Pétri», seront ensuite ramenées au laboratoire de Messine où il les analysera. Pourquoi tout ça? On pourrait d’abord penser à des applications industrielles. Par exemple une lessive efficace à base température pour économiser de l’énergie. Mais il existe aussi des motivations plus profondes à ces recherches. La vie a-t-elle commencé dans une boule de glace? des zones volcaniques? des zones humides?

Pour le moment, l’un des espoirs de Luigi serait de pouvoir découvrir des bactéries mangeuses d’hydrocarbures en milieu froid! En particulier, la neige au voisinage de la centrale électrique, souillée par les fumées, est un excellent terrain de chasse. En attendant, Luigi est parti avec l’avion de la semaine dernière. Il devait rejoindre la péninsule Antarctique pour y faire d’autres prélèvements.

Bulletin météorologique à Concordia
24 décembre 2008 @13:48 (heure locale)
Température= —26.8°C
Température ressentie = —39°C
Humidité relative: 63%
Pression atmosphérique: 655.6hPa
Vent SSW de 5,9 m/s (21 km/h)

Staphylocoque. Il existe d’autres bactéries en Antarctique dont je ne vous ai pas encore parlé. Tout simplement celles que nous amenons avec nous en arrivant ici et qui se retrouvent condamnées à vivre ici, enfermées dans les bâtiments. Dans la station, leur population augmente durant l’hiver austral! Logique puisque les sorties sont moins fréquentes. La base est aussi moins aérée en raison du froid intense durant l’hiver polaire (-70°C). Les échanges d’air avec l’extérieur sont donc moins fréquents et les bactéries peuvent se développer. Le microbe majoritaire est le staphylocoque. On ne sait pas encore pourquoi, mais cette bactérie (non pathogène, à ne pas confondre avec sa cousine staphylocoque doré) se retrouve souvent dominante dans tous les milieux confinés, comme dans les stations spatiales.

Ce soir, même si nous sommes le 24 décembre et que le cuisinier travaillera plus que d’habitude pour nous préparer un repas de réveillon, ce sera un jour comme les autres. Pas plus de repos ou travail que d’habitude, loin de nos familles… Un jour comme les autres.

Bonnes fêtes,

Jonathan.

(1) Un micromètre, ou micron, est un millième de millimètre.

Pour en savoir plus sur Luigi

http://www.sitemicro.it
Dip.to di Biologia Animale ed Ecologia Marina

Università degli Studi di Messina
Salita Sperone, 31 – 98166 Messina, (ITALY)
Department of Animal Biology and Marine Ecology
University of Messina
Salita Sperone, 31 – 98166 Messina, (ITALY)

Voyageons masqués

Faudra-t-il forcer les touristes qui visitent les forêts africaines à porter des masques? Oui, s’il on en croit un papier publié par l’hebdomadaire britannique New Scientist mercredi, qui rapporte une étude sur la transmissions de microbes humains au grands singes. Les chercheurs allemands se sont intéressés aux chimpanzés, dans le cadre d’un programme d’études implanté en Côte d’Ivoire. Et ils ont trouvé toute une panoplie de virus et bactéries d’origine humaine chez les singes. Dont certains ne se transmettent qu’en toussant à faible distance des animaux.

Le développement de l’éco-tourisme est une réponse au braconnage qui décime les singes dans les forêts équatoriales, en finançant les populations pour qu’elles surveillent leur environnement. Mais à force, les singes s’habituent à la présence de l’homme et se laissent approcher à quelques mètres. Suffisamment peu pour choper des virus qui ne provoquent que des rhumes chez l’humain en bonne santé, mais qui peuvent tuer de jeunes singes. Désormais, les chercheurs allemands ont fait savoir qu’ils porteront des masques chirurgicaux pour approcher les primates. C’est peut-être le seul moyen d’éviter de traiter les singes qui vivent encore en liberté à coup d’antibiotiques et autres antiviraux, comme on le fait couramment dans les zoos… Haut les masques!

Flatulences océaniques

En matière de lutte contre l’effet de serre, il y a la réduction de nos émissions quotidiennes, et il y a le reste. Comme le méthane qui jaillit spontanément des planchers océaniques… Une équipe de l’université de Californie à Santa Barbara s’est penchée sur une source de méthane qui jaillit au large de la ville californienne, dans le but d’évaluer la proportion de gaz qui échoue dans l’atmosphère. A long terme, sur un siècle, le méthane de l’atmopshère affiche un pouvoir réchauffant vingt-trois fois plus élevé que celui du gaz carbonique de nos usines. Et au large de Santa Barbara, ce sont plus de 50 000 mètres cubes de gaz qui jaillissent chaque jour au fond du Pacifique…

Après de longs mois d’études en mer, les chercheurs calculent que moins d’un pour cent du méthane est évacué dans l’atmosphère (1). Le reste se dissout dans l’eau, où il nourrit des micro-organismes. Bref, malgré les milliers de sources de ce type qui existent dans les océans, elles pèsent peu dans le bilan climatique. Mais le mieux serait encore de récupérer ce «gaz de ville» qui s’échappe naturellement de la croûte terrestre, non? Je vous en dirai bientôt plus là-dessus, promis!

Image. Une source de méthane au large de la Californie © University of California Santa Barbara
(1) à paraître dans Geophysical research letters

Une bactérie au secours des pétroliers

Avec des idées comme celle-là, la chasse au pétrole n’est pas prête de s’arrêter. Une équipe anglo-canado-norvégienne croit avoir trouvé le graal de l’extraction des hydrocarbures, en transformant le pétrole en méthane, un combustible qui génère nettement moins de gaz à effet de serre. Une découverte qui lui vaut les honneurs de Nature qui, faute de place dans son édition de la semaine, l’a publiée en ligne en attendant de lui trouver un peu de papier dans une édition à venir.

Les treize chercheurs ont nourri —en laboratoire— des bactéries de toutes sortes de pétrole, en l’absence d’oxygène. Ils ont alors constaté que leurs hydrocarbures digérés présentaient les même paramètres géochimiques que le pétrole dégradé qui gênent les géologues qui exploitent les gisements de la planète. Un processus de dégradation naturelle, bactérien, qui rend les pétroles plus lourds, visqueux, et plus chargés en soufre. Pour résumer, certaines familles de bactéries cassent le pétrole et libèrent du méthane, tandis que d’autres recyclent le gaz carbonique, en produisant un hydrocarbure alourdi. L’hydrogène permettant de stimuler ces réactions serait apporté en injectant de l’eau dans le réservoir de pétrole, de même que les nutriments nécessaires à la croissance bactérienne: phosphore, azote, vitamines, etc. C’est en tous cas ce que je comprends du papier avec mes restes de chimie.

Du coup, l’Université canadienne de Calgary évoque une révolution dans l’exploitation pétrolière. En dopant les processus bactéries in situ, dans les puits, le mécanisme de dégradation du pétrole serait accéléré, ramené d’une échelle géologique (millions d’années) à une échelle humaine (dizaines d’années). Un puits de pétrole, un complexe de produits « fertilisants », et il n’y a plus qu’à attendre que les bébettes fassent le sale boulot… De quoi extraire les 175 milliards de tonnes d’huiles lourdes qui dorment dans les sous-sols de sable canadiens sans brûler de gaz, comme on le fait pour chauffer de l’eau et fluidifier le pétrole, et sans construire de centrales nucléaires dédiées…

Les chercheurs croient possible d’obtenir un fort taux de transformation dans les gisements en une dizaine d’années, notamment pour améliorer le taux de récupération des gisements classiques, et simplifier l’extraction dans les sables bitumeux. Ils annoncent leurs premiers essais sur le terrain pour 2009. En attendant que la démonstration de la viabilité économique à grande échelle de leur méthode —qui ne sera pas aisée—, les progrès dans la connaissance de la dégradation des hydrocarbures dans les gisements pourraient permettre aux géologues de mieux localiser les zones où le pétrole est le moins dégradé pour améliorer la rentabilité des puits. L’or noir continue de couler à flot…

Image: Exploitation de sable bitumeux au Canada. © Ian M. Head (Université de Newcastle, UK)

• Lire aussi: «Le nucléaire au secours du pétrole».

Huitres calorifères

Une eau plus chaude menace le tourisme… dans les pays froids. Une étude du New England Journal of Medicine s’est penchée sur un cas rare d’intoxication alimentaire. En juillet 2004, une soixantaine de personnes avaient été malades à bord d’un paquebot qui croisait dans les eaux de l’Alaska. En principe, elle sont bien trop froides pour que la bactérie Vibrio parahaemolyticus puisse se développer. Il lui faut plus de 15 degrés… Mais l’enquête scientifique a permis d’incriminer la consommation d’huîtres produites dans des parcs à plus de mille kilomètres au nord de la limite connue de présence de la bactérie. Verdict des scientifiques, c’est bien le réchauffement de l’océan qui explique cette contamination. Quand à savoir qui est le coupable du réchauffement, j’ai bien mon idée mais je ne vais pas relancer ici le débat…