Les chercheurs ont découvert que certaines protéines fongiques peuvent déclencher la formation de glace à des températures inférieures à zéro, ce qui constitue une alternative potentiellement plus sûre et plus efficace aux méthodes actuelles telles que l’ensemencement des nuages à base d’iodure d’argent. Les résultats, publiés dans Science Advances, pourraient révolutionner des domaines allant de la modification du temps à la conservation des aliments et même à la modélisation du climat.
Le problème de la nucléation actuelle de la glace
L’ensemencement traditionnel des nuages repose sur des particules comme l’iodure d’argent pour forcer l’eau des nuages à geler, créant ainsi des cristaux de glace qui se transforment en pluie. Cependant, l’iodure d’argent est hautement toxique, ce qui soulève des préoccupations environnementales et sanitaires. Cette nouvelle découverte propose un substitut non toxique : des protéines fongiques capables de remplir la même fonction.
Comment les champignons déclenchent la congélation
L’équipe, dirigée par le professeur Boris Vinatzer de Virginia Tech, a identifié des protéines spécifiques au sein de certains champignons (famille des Mortierellacae) qui agissent comme des nucléateurs efficaces de la glace. Ces protéines provoquent le gel des molécules d’eau même à des températures légèrement plus chaudes qu’on ne le pensait auparavant. Le processus reflète un « effet boule de neige » naturel, dans lequel les cristaux de glace se développent à mesure que l’eau gèle sur eux, devenant finalement suffisamment lourds pour tomber sous forme de précipitations.
L’origine bactérienne inattendue
Il est intéressant de noter que le gène fongique responsable de cette capacité de nucléation de la glace semble provenir de bactéries par transfert horizontal de gènes, un processus dans lequel le matériel génétique est partagé entre des espèces non apparentées. Le professeur Vinatzer a noté : « Il n’est pas courant que les champignons acquièrent des gènes de bactéries, la découverte de cette origine bactérienne était donc inattendue. » Depuis, les champignons ont adapté et raffiné la protéine, la rendant encore plus efficace.
Applications au-delà de l’amorçage du cloud
Les applications potentielles s’étendent bien au-delà de la modification des conditions météorologiques :
- Conservation des aliments : Les protéines fongiques offrent un additif plus sûr pour la congélation des aliments par rapport aux nucléateurs bactériens de la glace, car elles sont acellulaires et solubles dans l’eau.
- Cryoconservation : Ces protéines peuvent améliorer la préservation des cellules (tissus, spermatozoïdes, ovules, embryons) en initiant la congélation avant que les dommages ne surviennent. La petite taille moléculaire permet une meilleure protection que l’introduction de cellules bactériennes entières.
- Modélisation du climat : Comprendre la prévalence de ces molécules fongiques dans les nuages peut affiner les modèles climatiques, améliorant ainsi les prévisions de la quantité de rayonnement réfléchi dans l’espace par rapport à celui absorbé par la Terre.
“Si nous apprenons à produire suffisamment de cette protéine fongique à moindre coût, nous pourrions alors la mettre dans les nuages et rendre l’ensemencement des nuages beaucoup plus sûr”, a déclaré le professeur Vinatzer.
Pourquoi c’est important
La découverte met en évidence le potentiel des technologies bioinspirées. En exploitant les processus naturels, les chercheurs peuvent développer des solutions à la fois efficaces et respectueuses de l’environnement. Les implications à long terme incluent des prévisions climatiques plus précises, des pratiques de congélation industrielles plus sûres et une alternative durable aux agents toxiques d’ensemencement des nuages.
Cette recherche souligne l’importance du séquençage génomique en cours et des progrès de l’informatique pour découvrir les capacités cachées du monde naturel.
Rosemary J.Eufemio et al. 2026. Une classe jusqu’alors méconnue de protéines fongiques de nucléation de la glace avec une ascendance bactérienne. Progrès scientifiques 12 (11); est ce que je: 10.1126/sciadv.aed9652.
