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Une immensité d’eau au confluent de trois océans

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Une immensité d’eau au confluent de trois océans

L'océan Austral, une base d’observation des changements globaux

L'océan Austral est un océan unique en son genre : il n’est pas entouré de terres. La distribution spatiale des espèces (biogéographie) dépend de la température des masses d’eau, du taux de salinité et de la quantité de nutriments présents. Plusieurs scientifiques de l’UPMC viennent d’embarquer à bord du navire océanographique le « Marion Dufresne » pour plus d’un mois de mission dans la partie indienne de l'océan Austral. Ils ont mis le cap vers les îles Crozet, les îles Kerguelen et la Nouvelle Amsterdam pour acquérir des données en océanographie physique, chimique et biologique des écosystèmes entre la zone subtropicale et la zone antarctique dont plusieurs sont encore très mystérieux.

L'équipe REPCCOAI devant le Marion Dufresne au Port à la Réunion. De gauche à droite : Boris Leroy, Chloé Mignard, Philippe Koubbi, Nelly Léger, Jean-Yves Toullec, Andrea Watters et Chi-Ying Lee. D. R.

 

Plancton et prédateurs en danger ?

Le plancton regroupe tous les organismes dérivant avec les courants. Ces organismes effectuent des migrations journalières car beaucoup d'espèces se trouvent en profondeur le jour et remontent la nuit en surface. Les îles Crozet et les îles Kerguelen qui font partie de la nouvelle réserve nationale naturelle étendue des terres australes françaises (TAF) sont le lieu de nidification de nombreuses espèces d'oiseaux et accueillent d'importantes colonies de manchots et de mammifères marins (éléphants de mer, otaries, orques et baleines). La base scientifique installée sur l'île de la Possession comprend une manchotière de manchot royaux qui, à cette saison, couvent leurs oeufs. De même, de grands albatros nichent sur les monts alentours.

 

Les modèles actuels prédisent que les zones subantarctiques et subtropicales se décaleront plus au sud en raison du réchauffement climatique en limitant la zone antarctique au Sud du front polaire antarctique. La zone subantarctique où se trouvent ces îles, pourrait réduire aussi en surface. C’est au niveau de ces zones de transition que sont les fronts que s’observent les plus forts gradients biogéographiques et d’abondance du plancton et des poissons mésopélagiques, proies de nombreuses espèces d’oiseaux ou de mammifères marins.

 

Des campagnes de mesure de grande envergure

Les campagnes REPCCOAI (Réponses de l’écosystème pélagique aux changements climatiques de l’océan austral indien) proposent de poursuivre l’échantillonnage en continu du mésozooplancton par un Continuous Plankton Recorder et l’échantillonnage à quelques stations du macrozooplancton et des poissons mésopélagiques avec un petit chalut pélagique (Isaacs Kid Midwater Trawl).

 

Un premier objectif est d’étudier la biogéographie du plancton et des poissons mésopélagiques, proies principales de nombreux prédateurs et indicateurs des écorégions océaniques. Ils sont aussi des sentinelles des conséquences des changements climatiques. Un autre des objectifs principaux sera d’évaluer les capacités de résilience des différentes espèces de krills (crustacés ressemblant à des petites crevettes) confrontées à des élévations de température du milieu marin. Il s’agit d’étudier les réponses de l’organisme à un choc thermique et les mécanismes physiologiques associés, d’expliquer la distribution actuelle des espèces et de prédire l’influence du réchauffement global sur les espèces et leur stratégie pour y faire face.

 

Ces campagnes, couplées aux campagnes OISO en océanographie et THEMISTO en acoustique halieutique, permettront d’étudier la distribution spatiale de la diversité pélagique de la zone subtropicale à la zone antarctique de la partie indienne de l’océan Austral.

 

Le programme OISO (Océan Indien Service d'Observations)

L'océan est l'un des deux principaux réservoirs ou puits de carbone de la planète. Depuis une centaine d'années, il a absorbé environ la moitié des émissions anthropiques de CO2, dont une grande part est stockée dans les eaux froides de l'océan Austral, ce qui limite en partie l'accroissement de l'effet de serre. En contrepartie, l'augmentation de carbone inorganique dissous dans l'océan a pour conséquence de réduire le pH des eaux et la disponibilité en ions carbonates. Avec le changement climatique, notamment le réchauffement des eaux, ce phénomène d'acidification pourrait s’accélérer. Dans le contexte de bouleversements globaux (climatiques, chimiques, voire biologiques), l'océan pourra-t-il continuer à réguler une partie du CO2 anthropique ?

 

Le programme OISO initié en 1998 a pour objectif, via des observations in situ, d’étudier le cycle du CO2 océanique et son évolution dans le temps dans la région sud-ouest de l'océan Indien et notamment dans sa partie australe : variations des échanges air-mer de CO2, à l'échelle de la saison ou en réponse aux changements climatiques, rôle des foraminifères planctoniques dans le pompage de CO2 atmosphérique, suivi de l'acidification des eaux...

 

La campagne THEMISTO (Toward Hydroacoustics and Ecology of Mid-trophic levels in Indian and SouThern Ocean)

Le constat sur les écosystèmes de la zone sud de l'océan Indien est paradoxal : les niveaux trophiques intermédiaires sont peu connus bien qu'ils soutiennent les plus grandes populations de prédateurs au monde (oiseaux et mammifères) et qu'ils sont soumis à l'influence d'un double forçage anthropique et climatique. Ceci est le point de départ de ce projet qui vise à comprendre et quantifier les processus par lesquels la variabilité environnementale structure les écosytèmes pélagiques de zone indienne de l’océan Austral.

 

L’objectif est d'étudier la distribution en trois dimensions du zooplancton et du micronecton et sa variabilité en lien avec les phénomènes physiques et climatiques. THEMISTO propose d'utiliser l'acoustique active comme outil de mesure de la distribution et des densités d'organismes. Les processus physiques seront analysés simultanément (données in situ du thermosalinographe et analyses des images satellite), permettant de définir les habitats critiques multi-échelles d'espèces clés des écosystèmes du sud de l'océan Indien.

 

Tous les résultats obtenus et combinés entre eux devraient permettre une meilleure compréhension des écosystèmes présents dans la zone indienne de l’océan austral et d’intégrer ces informations in situ dans les modèles écosystémiques.

Pour en savoir plus :

Les programmes THEMISTO, OISO, REPCCOAI de l'UPMC sont regroupés dans la campagne nommée MD206 ObsAustral 2017 de l'institut Paul-Émile Victor (IPEV) : MD pour Marion Dufresne et Obs pour programmes d'observations de l'océan Austral. S’ajoute à ces projets, un programme d’acoustique passive sur plusieurs mouillages (Jean-Yves Royer, université de Brest). Les scientifiques de l’UPMC font partie des laboratoires BOREA, LOCEAN et de la station biologique de Roscoff. D’autres équipes françaises et étrangères sont impliquées et on compte des chercheurs australiens, de taïwanais ou allemands.

 

Le programme REPCCOAI est dirigé par Philippe Koubbi, professeur UPMC de l’unité mixte de recherche BOREA pour la partie biogéographique et par Jean-Yves Toullec, enseignant-chercheur UPMC de la station biologique de Roscoff pour l’écophysiologie du krill. Ils sont accompagnés de Boris Leroy du MNHN (BOREA), de Chloé Mignard (réserve naturelle des TAF et BOREA), de Nelly Léger (BOREA) d’Andrea Watters (université de Tasmanie en Australie) et de Chi-Ying Lee (National Changhua University of Education à Taïwan).

 

Le programme OISO est dirigé par Claire Lo Monaco (LOCEAN) accompagnée de Claude Mignon (LOCEAN), responsable technique, et de deux stagiaires de master (UBO). Une partie de cette étude s’intéresse aux foraminifères planctoniques (collaboration avec Hélène Howa de LPG-BIAF de l’université d’Angers) avec à bord Sophie Terrien. Une équipe allemande (AWI) est également à bord dans le cadre d'une collaboration avec le programme OISO, pour analyser la consommation de carbone et d'azote par le phytoplancton.

 

La campagne THEMISTO est dirigée par Cédric Cotté (LOCEAN, MNHN) avec à bord Anna Conchon (LOCEAN), Alberto Baudena (LOCEAN) et Eugénie (CEBC).

 

Unité « Biologie des organismes et écosystèmes aquatiques » (BOREA, CNRS/MNHN/IRD/UPMC/Université Caen Normandie/Université des Antilles)Nouvelle fenêtre

Laboratoire d'océanographie et du climat : expérimentations et approches numériques (LOCEAN, UPMC/CNRS/MNHN/IRD)Nouvelle fenêtre

Unité de recherche « Adaptation et diversité en milieu marin » (AD2M)Nouvelle fenêtre

Station biologique de Roscoff (UPMC/CNRS)Nouvelle fenêtre

Institut Paul-Émile Victor (IPEV)Nouvelle fenêtre

Pour suivre le Marion Dufresne en temps réelNouvelle fenêtre

 



10/01/17