Des scientifiques découvrent un champignon unique capable de geler l'eau et pourrait créer de la pluie artificielle

La glace semble être une affaire d'hiver et de thermomètres, mais la physique a un truc. L'eau peut être en dessous de 0 °C et rester liquide si elle ne possède pas une « graine » qui l'aide à s'organiser et à cristalliser, ce que l'on voit parfois dans les bouteilles très froides qui gèlent soudainement en un claquement.

Une équipe internationale a maintenant identifié une nouvelle classe de protéines dans les champignons du sol, capables d'agir comme cet interrupteur. Dans leurs expériences, les échantillons les plus efficaces ont gelé les gouttelettes à environ -5,6 °C, et l'article lui-même rappelle que les nucléateurs biologiques les plus puissants peuvent agir près de -2 °C. L'étude a été publiée le 11 mars 2026 et pointe des utilisations en météorologie, cryoconservation et aliments surgelés, même si la sécurité, la production et l'efficacité doivent d'abord être validées en conditions réelles.

Pourquoi l'eau ne gèle-t-elle pas toujours à 0°C ?

Congeler l’eau ne consiste pas seulement à abaisser la température. La première étape consiste à créer un noyau de glace, une structure minimale qui se développe ensuite et qui possède une barrière énergétique qui peut arrêter le processus même si le thermomètre affiche déjà des valeurs négatives.

Les auteurs rappellent un fait qui l'explique très bien : au-dessus de -46 °C, la nucléation homogène (lorsque la glace apparaît sans « aide ») est très lente. C'est pourquoi les nucléateurs règnent dans la nature, depuis la poussière minérale jusqu'aux molécules biologiques qui servent de modèle et accélèrent la cristallisation.

Le champignon qui déclenche la glace sans être vivant

Le travail décrit des protéines provenant de champignons de la famille des Mortierellacées, communes dans les sols, qui favorisent la formation de glace avec une grande efficacité. Les tests avec des lavages aqueux de mycélium ont montré des modes de congélation autour de -5,6 °C à -7,5 °C.

La différence avec les bactéries « classiques » est essentielle pour réfléchir aux applications. Chez les bactéries telles que Pseudomonas syringaeles protéines les plus puissantes dépendent généralement de la membrane cellulaire, alors qu'ici nous parlons de protéines indépendantes de la membrane et solubles, capables d'agir sans attaquer la cellule entière. Cela permet d’imaginer plus facilement une protéine purifiée au lieu d’utiliser des cellules vivantes.

Un gène bactérien qui s'est retrouvé dans un champignon

En recherchant l’origine, l’équipe a découvert que les gènes fongiques sont des orthologues d’InaZ, le gène bactérien associé à la nucléation de la glace, et qu’ils ont très probablement atteint les champignons par transfert horizontal de gènes. Les données indiquent un saut évolutif ancien, de centaines de milliers, voire de millions d’années, que le champignon a ensuite maintenu et affiné.

Boris Vinatzer, co-auteur de l'ouvrage, a résumé avec surprise : « on sait que les champignons peuvent acquérir des gènes de bactéries, mais ce n'est pas courant ». Et il a ajouté qu’il ne s’attendait pas à ce que « ce gène fongique ait une origine bactérienne ». Cela permet de comprendre comment la vie réutilise les « outils » et les améliore au fil du temps.

Qu'est-ce qui pourrait changer dans l'ensemencement des nuages

L'ensemencement des nuages ​​vise à augmenter la probabilité de précipitations dans certaines conditions en introduisant des nucléateurs de glace dans les nuages ​​contenant de l'eau surfondue. L'iodure d'argent est un agent largement utilisé et l'étude elle-même rappelle qu'il déclenche généralement la glace vers -5 °C.

Ici, il est conseillé de baisser l'enthousiasme d'un point. L’Organisation météorologique mondiale prévient qu’il est impossible de « créer » des systèmes cloud ou d’obtenir des effets spectaculaires à grande échelle, et que les technologies qui promettent cela doivent être considérées avec suspicion. En fin de compte, il s’agit d’un outil local ou régional, et non d’un levier pour le climat mondial.

L’idée d’une protéine fongique entre par une autre porte, celle de changer le « matériau » avec lequel la tentative est faite. Vinatzer souligne que si nous apprenons à produire suffisamment de protéines à moindre coût, elles pourraient être utilisées dans les nuages ​​et « rendre l’ensemencement des nuages ​​beaucoup plus sûr ». L'OMM rappelle néanmoins que tout nouvel agent ou toute augmentation importante de son utilisation doit s'accompagner d'une évaluation environnementale et sanitaire, et que les éventuels effets indésirables sous le vent doivent également être surveillés.

De la cryoconservation aux glaces de supermarché

Au-delà du ciel, la glace compte également en laboratoire et à la maison. En cryoconservation, induire une congélation plus tôt peut aider à éviter les gros cristaux qui endommagent les tissus et les cellules, et Vinatzer l'a expliqué ainsi : un nucléateur fongique ferait « geler l'eau autour de la cellule beaucoup plus tôt » pour protéger ce qui est délicat.

Dans les aliments surgelés, la taille des cristaux influence la texture finale, et une protéine bien définie pourrait donner plus de contrôle que des stratégies basées sur des cellules entières. Mais le frein, pour l’instant, est clair : produire ces protéines en grande quantité et à faible coût, en plus de tester leur sécurité et leur comportement réel dans les applications.

Savoir quelles molécules contribuent à geler l’eau dans les nuages ​​peut également améliorer la façon dont les modèles climatiques estiment la quantité de rayonnement qui traverse ou réfléchit un nuage. Les chercheurs soulignent que l’identification de cette protéine permettra de mieux mesurer sa présence dans l’air.

L'étude a été publiée dans Avancées scientifiques.

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