L’atmosphère terrestre, lorsqu’elle se charge d’humidité au ras du sol, condense cette vapeur d’eau en millions de micro-gouttelettes microscopiques dès que la température est suffisamment basse. C’est ainsi que naît le brouillard, un nuage de basse altitude dont on a compris le mécanisme de formation entre le XIXe et le XXe siècle. Un phénomène météorologique très courant, qui peut survenir aussi bien en plein hiver qu’en été sous nos latitudes, lorsque les bonnes conditions sont réunies.
Une équipe de chercheurs américains, de l’Arizona State University (ASU), a décidé de l’analyser sous l’angle de la biologie. Dans leur étude, publiée le 11 mai 2026 dans la revue mBio, ils démontrent que le brouillard est un habitat microbien foisonnant, peuplé de millions de bactéries très actives, naturellement capables de dégrader les polluants atmosphériques.
Le brouillard est vivant : une soupe biologique dense
Pour parvenir à leurs conclusions, les chercheurs ont suivi 32 épisodes de brouillard sur une période de deux ans, dans le centre de la Pennsylvanie. Des brouillards radiatifs plus précisément, qui se forment par nuit calme lorsque le sol perd sa chaleur par rayonnement infrarouge et refroidit la couche d’air qui le surplombe jusqu’au point de rosée. Un type de brouillard idéal pour les prélèvements scientifiques, car il peut être plus difficilement balayé par le vent, comme c’est le cas du brouillard d’advection, qui se manifeste quand une masse d’air chaud et humide se déplace sur une surface froide.
Thi Thuong Cao, doctorante à l’ASU et auteure principale de l’étude, se levait avant l’aube pour vérifier ses équipements de prélèvement à la lampe frontale. Une procédure minutieuse qui prenait parfois plus de cinq heures, le temps de collecter des échantillons d’air avant, pendant et après chaque épisode brumeux.
Après analyse, ils ont découvert que moins d’1 % des gouttelettes en suspension contenait des bactéries, un pourcentage trompeur. Une gouttelette de brouillard mesurant entre un dixième et la moitié de la largeur d’un cheveu humain, il en faut des milliards pour former une nappe entière. Rapportée à ce volume total, la biomasse qu’il transporte est donc considérable.
« Quand on additionne l’ensemble des gouttelettes, la concentration de bactéries est identique à celle de l’océan », indique Ferran Garcia-Pichel, co-auteur de l’étude. Soit environ dix millions de bactéries dans un volume équivalent à celui d’un dé à coudre, que les chercheurs ont observées au microscope en train de se diviser et de métaboliser des composés chimiques présents dans l’atmosphère.
Des bactéries purificatrices
Si de nombreux types de bactéries ont été retrouvés dans les échantillons, un genre a particulièrement retenu l’attention des chercheurs : les Methylobacterium. Des micro-organismes dits photohétérotrophes, qui peuvent tirer leur énergie à partir de composés carbonés simples, constitués d’un seul atome de carbone (composés C1).
Parmi eux, le formaldéhyde, une substance volatile produite par la combustion incomplète de matières organiques, présente dans les gaz d’échappement, la fumée de tabac, et certaines colles, vernis, isolants utilisés dans le BTP. Omniprésent en milieu urbain, il est classé en tant que substance cancérigène par l’OMS. Il contribue, de plus, à la formation d’ozone troposphérique, un polluant de basse altitude qui agit comme un gaz à effet de serre au pouvoir radiatif très puissant aggravant le réchauffement climatique.
Les Methylobacterium représentaient en moyenne 29 % de l’ensemble des populations identifiées dans le microbiome des épisodes brumeux, preuve qu’elles sont très bien adaptées à ce milieu particulier. Grâce au formaldéhyde présent dans l’air, elles disposent d’une source de carbone abondante qu’elles convertissent en biomasse via leur métabolisme. Observées au microscope, elles se multipliaient pendant les épisodes brumeux et déclinaient dès que le brouillard se dissipait : un cycle qui confirme que les gouttelettes sont pour elles un habitat, et non un simple vecteur de dispersion.
Un rôle épurateur, qui selon les chercheurs devrait faire l’objet d’investigation, car certaines régions du monde promeuvent la collecte de brouillard comme source d’eau potable. C’est notamment le cas au Chili (dans le désert d’Atacama, particulièrement), au Maroc (région de Sidi Ifni), au Pérou ou en Afrique de l’Est et du Sud. « En récoltant le brouillard, on élimine ces micro-organismes de l’atmosphère », avertit Garcia-Pichel. Il reconnaît cependant qu’ils ne sont, pour l’instant, pas en mesure de quantifier cette perte : « Nous ne savons pas si cela aura un impact important, mais nous devrions y réfléchir », explique-t-il. Si les implications de cette découverte pour la gestion de l’eau et la qualité de l’air restent encore à documenter, il serait logique de parfaire nos connaissances concernant ce microbiome avant de généraliser des pratiques qui pourraient le perturber.
- Une étude révèle que le brouillard abrite un écosystème microbien riche en bactéries, notamment des Methylobacterium, capables de dégrader des polluants comme le formaldéhyde.
- Les chercheurs ont observé que ces bactéries se multiplient dans le brouillard, soulignant leur rôle actif dans l’épuration de l’air.
- La collecte de brouillard comme source d’eau potable pourrait perturber cet écosystème, nécessitant des recherches supplémentaires sur ses implications environnementales.
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