Qu'est-ce qui vit dans la zone crépusculaire de l'océan ?
Dans les profondeurs troubles des océans ils pourraient y avoir plus de vies que nous le pensions, notamment une créature étrange appelée « polychète » (photo ci-dessus). Telle est la conclusion préliminaire des scientifiques qui ont achevé cette semaine la campagne inaugurale de l’initiative Ocean Twilight Zone (OTZ), un effort de 35 millions de dollars sur 6 ans utilisant des technologies innovantes et un modèle de financement inhabituel.
Une expédition visant à tester Deep-See
L’expédition d’une semaine dans l’Atlantique Nord visait principalement à tester le nouveau bourreau de travail de l’initiative OTZ: un traîneau remorqué de 5 mètres de long, baptisé Deep-See, qui se compose de caméras, de capteurs acoustiques et d’échantillonneurs. Mais l’engin a également produit des observations révélatrices. À certains moments, lorsque les instruments de surface traditionnels ne traçaient qu’une seule couche relativement dense d’organismes aquatiques sous le navire, Deep-See révélait par exemple une foule de créatures réparties dans la zone crépusculaire, qui s’étend de 200 à 1000 mètres sous la surface.
«Nous avons continué à voir des organismes tout en bas», explique Andone Lavery, physicien à l’Institut océanographique Woods Hole (WHOI) du Massachusetts, qui dirige le projet. « C’était vraiment surprenant. » Ce fut un début prometteur pour les scientifiques d’OTZ. Ils ciblaient une couche océanique peu connue, entre les eaux de surface faciles à étudier et les gouffres sombres, que les submersibles ont explorés. « Cette zone d’eau intermédiaire a été gravement négligée », explique Heidi Sosik, océanographe biologique à l’OMSI.
Les chercheurs savaient qu’il y a beaucoup de vie, y compris des poissons, des crustacés, des gelées, des vers et des calmars, et ils ont spéculé, sur la base d’études acoustiques et de sondages, que la biomasse totale des poissons pélagiques pourrait être deux fois supérieure à la capture mondiale actuelle de poissons de surface. Mais ils ont eu de la difficulté à documenter cet écosystème crépusculaire. « Les grandes questions sont de savoir qui sont les joueurs et qui mangent qui, » explique l’océanographe biologique Mark Benfield de la Louisiana State University à BÂton-Rouge.
Comprendre l’influence des créatures sur le cycle du carbone
Ce projet visait également à mieux comprendre l’influence des créatures de la zone crépusculaire sur le cycle global du carbone. Les organismes aquatiques effectuaient peut-être la plus grande migration quotidienne de la planète, se levant chaque nuit vers la surface pour se régaler de plancton et de poissons alimentés par la lumière du soleil. Alors que le soleil se lève, ils retournent dans les profondeurs. Selon Tracey Sutton, écologiste marine de l’Université Nova Southeastern à Dania Beach, en Floride, cette diminution empêche le carbone capté à la surface de «retourner dans l’atmosphère», ce qui amplifierait le réchauffement de la planète.
Les outils traditionnels se sont révélés inadéquats pour explorer les écosystèmes de milieux aquatiques. Les capteurs acoustiques montés sur des navires, qui utilisent des ondes sonores pour localiser des objets, ont de la difficulté à détecter avec précision les organismes qui nagent en profondeur. Les filets remorqués peuvent tuer les créatures gélatineuses trouvées dans les eaux intermédiaires. Parce que beaucoup sont bioluminescents, la capture peut ressembler à une boule de feu dans la maille, faisant fuir les autres animaux. L’onde de pression formée par un filet venant en sens inverse peut également avertir les créatures.
Deep-See était conçu pour surmonter ces défis. « Cela équivalait à avoir un navire à 600 mètres », explique Benfield. Cela permet aux capteurs acoustiques du traîneau de fournir des données d’une résolution plus élevées, car les ondes sonores ne doivent pas traverser des centaines de mètres d’eau, et parce que les capteurs suivent sept bandes de fréquences différentes, ils pourraient permettre aux chercheurs de discerner la taille d’un animal et peut-être même les espèces. « Cela ressemble à la télévision couleur contre le noir et blanc », explique Lavery.
Deux téraoctets de données par heure
Les caméras de Deep-See, quant à elles, pouvait imager des créatures aussi petites que 50 microns de long, sept fois par seconde. D’autres appareils mesuraient les variables lumineuses et environnementales. Au total, 2 téraoctets de données transitèrent par câble de la plate-forme au navire à chaque heure.
Lors du récent essai de Deep-See, les chercheurs ont comparé les animaux capturés par les capteurs acoustiques et les caméras à ceux capturés dans les filets. Les capteurs acoustiques ont imagé «de gros poissons à seulement quelques mètres», explique le biologiste marin Michael Jech, de l’Office national océanique et atmosphérique de Woods Hole. Mais les grandes lumières utilisées par les caméras semblaient effrayer les créatures. Les scientifiques cherchent des solutions, explique Jech, ce qui pourrait inclure de ralentir le remorquage et d’essayer différentes couleurs de lumière.
Mettre en place des observatoires de surveillance
Les scientifiques de l’OMS ont déjà programmé deux autres croisières d’OTZ et en attendent beaucoup d’autres à travers le monde d’ici la fin du projet en 2024. En conclusion, ils espèrent mettre en place des observatoires de surveillance permanents. « Qui sait ce que nous trouverons dans 20 ans », déclare Benfield. « Nous pouvons regarder Deep-See comme un précurseur primitif. »
Le financement du projet provenait d’une source inhabituelle: The Audacious Project, une nouvelle initiative de TED, l’organisation à but non lucratif basée à New York. Audacious recueillait des fonds auprès de multiples donateurs privés et soumettait des propositions vétérinaires en leur nom, ce qui réduisait les formalités administratives pour les bénéficiaires. Au cours des trois dernières années, il a décerné sept prix, dont l’initiative d’OTZ, un satellite de détection du méthane et des programmes de soins de santé et de lutte contre la faim.
une vidéo expliquant les travaux des scientifiques
Les scientifiques d’OTZ examinent actuellement plus de 30 gigaoctets de données qu’ils ont rassemblées. Leur objectif: voir si les données confirment cette première impression d’abondance de vie en eau crépusculaire. Ils se tournent également vers l’avenir. « La grande chose que je veux », explique Lavery, « est de revoir Deep-See dans l’océan le plus tôt possible. »
Crédit vidéo : TED
Source : Science