Les profondeurs de l'Arctique : la colonisation au ralenti

March 26, 2019 Les animaux sédentaires ne peuvent conquérir de nouveaux habitats qu'extrêmement lentement
Au fond de la mer profonde arctique vit une variété d'animaux attachés à des rochers et dotés d'appareils filtrants ou de tentacules pour se nourrir en éliminant les nutriments de l'eau. Cependant, des décennies peuvent s'écouler avant qu'une telle colonie ne s'établisse. C'est la conclusion que tirent des scientifiques de l'Institut Alfred Wegener, Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine (AWI) d'une expérience à long terme de 18 ans, dont ils rendent compte aujourd'hui dans la revue "Limnology and Oceanography".

Certains types d'éponges se tiennent sur des pierres, les tentacules des étoiles à plumes (comatulida) et des lys de mer pèsent leurs tentacules dans le courant. Lorsque des véhicules sous-marins télécommandés se déplacent sur les fonds marins de l'Arctique, leurs caméras capturent encore et toujours des images de ces animaux sédentaires. Parmi leurs habitats les plus importants, on trouve ce que l'on appelle les dropstones (pierres tombantes). Il s'agit de roches et de blocs rocheux, gelés sur terre dans un glacier et transportés dans la mer. Dès que la glace fond, les pierres coulent au fond de la mer, fournissant le sol solide sur lequel beaucoup de ces espèces comptent.

Mais combien de temps faudra-t-il pour que les premiers colons des eaux profondes de l'Arctique utilisent cette offre ? Et comment le partenariat se développera-t-il par la suite ? "Jusqu'à présent, nous n'en savions pratiquement rien", explique Michael Klages de l'AWI.

Maintenant, de nouvelles découvertes ont été faites par l'observatoire des grands fonds HAUSGARTEN, situé dans le détroit de Fram entre le Spitzberg et le Groenland, et dans lequel l'AWI réalise diverses études écologiques à long terme. En juillet 1999, Michael Klages et des collègues de l'AWI ont placé un lourd cadre métallique sur le fond marin à une profondeur de 2 500 mètres. Y étaient attachées ce que l'on appelle des plaques de colonisation en briques de clinker, en plexiglas et en bois, qui pourraient offrir aux sédentaires des moyens de subsistance.

En 2003 et 2011, l'équipe de cette conception a effectué des visites avec des véhicules sous-marins télécommandés ; fin août 2017, le cadre a finalement été ramené à la surface. La première auteure de la publication scientifique actuelle, Kirstin Meyer-Kaiser, a alors "scruté" les plaques de colonisation récupérées, compté les organismes individuels, les a collectés et les a classés sur le plan taxonomique.

"Dans cette expérience, nous avons constaté que la colonisation de tels habitats dans les profondeurs marines de l'Arctique est extrêmement lente", explique Michael Klages. Au bout de quatre ans, seuls des organismes unicellulaires du groupe des foraminifères étaient apparus sur les plaques ; au bout de douze ans, un seul animal multicellulaire s'était ajouté au polype Halisiphonia arctica. Et même après 18 ans, le nombre d'invertébrés se limitait à seulement 13 espèces.

De ce modeste rendement, les chercheurs ne concluent cependant pas que les substrats durs naturels ne sont pas des habitats importants, bien au contraire : "Sans eux, il n'y aurait pas un bon nombre d'animaux sédentaires dans les profondeurs de l'Arctique", souligne Michael Klages. Les déchets de la civilisation désormais omniprésents dans les océans ne semblent pas être un bon substitut. Même si l'équipe de l'AWI a déjà vu sur les images, prises par des véhicules sous-marins télécommandés, une bouteille en plastique sur laquelle poussait un lis de mer. "C'est ainsi que nous avons eu l'idée d'utiliser des plaques de plexiglas dans notre expérience", explique le chercheur. "Nous voulions voir si elles pouvaient être peuplées aussi bien qu'un sous-sol naturel". Cela ne semble pas être le cas. En tout cas, au bout de 18 ans, nettement moins d'animaux s'étaient installés sur le plastique que sur les briques de clinker.

Cependant, ces dernières n'ont pas pu suivre le rythme d'un récif rocheux voisin, où au moins 65 invertébrés différents ont pu être détectés. Il se peut même que cela n'ait pas suffi pendant près de deux décennies pour atteindre la biodiversité théoriquement possible sur les plaques. Le récif susmentionné est cependant beaucoup plus ancien et a eu en conséquence plus de temps pour attirer un plus large éventail de résidents.