L'imagerie sous-marine dévoile trois univers planctoniques majeurs dans nos océans
Dans le cadre d’une collaboration internationale, des chercheurs du Laboratoire d’Océanographie de Villefranche (Sorbonne Université/CNRS) ont pu décrire les grands types de communautés planctoniques à l’échelle globale grâce à l’exploitation de 10 ans de données d’imagerie sous-marine. Leur étude révèle trois grands types de communautés, dominées par des groupes taxonomiques disparates et régies davantage par des conditions environnementales à l’échelle régionale qu’à l’échelle locale. Cette étude met en lumière l'apport précieux de l'imagerie sous-marine pour comprendre la distribution des communautés planctoniques dans l’océan global. Ces résultats ont été publiés dans Global Ecology and Biogeography le 6 août 2023.
Le plancton regroupe l’ensemble des organismes dérivants dans les milieux aquatiques de la planète. Le compartiment marin du plancton est à l’origine de 50% de la production primaire à l’échelle planétaire1, contribue à la séquestration du carbone atmosphérique dans les océans et constitue la base alimentaire des réseaux trophiques marins, sur lesquels reposent les pêcheries exploitées par l’Homme. Par ailleurs, les organismes planctoniques sont très sensibles aux caractéristiques physico-chimiques des masses d’eau et sont donc de bonnes sentinelles des changements qui affectent les océans4. La biomasse et la diversité planctoniques ont ainsi été identifiées comme Variables Essentielles pour l’Océan, la Biodiversité et le Climat.
À l’image des écosystèmes terrestres dont les biomes coïncident avec les zones climatiques, de nombreuses régionalisations ont été proposées pour les écosystèmes océaniques, mais cela reste difficile en raison du manque de connaissance du milieu hauturier. Par ailleurs, ces régionalisations étant essentiellement basées sur la biogéochimie, il reste à déterminer à quel point elles reflètent effectivement la distribution des communautés de plancton et caractériser les liens entre les communautés de surface et plus profondes.
Pour répondre à ces questions, les chercheurs ont utilisé des données collectées lors de multiples campagnes océanographiques à travers le monde, faisant usage de caméras sous-marines inter-calibrées. L’examen de près de 7 millions d’images collectées entre 2008 et 2019 sur plus de 2500 sites a permis d’identifier 330 000 organismes planctoniques. Les grands types de communautés planctoniques et leur lien avec les conditions environnementales ont été décrits à l’aide de statistiques multivariées. Une première étude basée sur ce même jeu de données avait permis d’établir une estimation de la biomasse zooplanctonique à l’échelle mondiale.
Les résultats montrent que le type de communauté planctonique est fortement lié à la géographie, révélant trois grands types de communautés extrêmements différentes: celles enrichies en Trichodesmium (une cyanobactérie coloniale) dans les zones intertropicales, celles enrichies en copépodes (des petits crustacés) dans les eaux froides et enfin celles enrichies en rhizaires (des eucaryotes unicellulaires). Par ailleurs, la composition des communautés planctoniques semble davantage influencée par les conditions environnementales régionales que par les conditions locales immédiates.
Pour la première fois, cette étude souligne l'importance de groupes taxonomiques variés et inattendus, tels que les protistes et les cyanobactéries, dans la structuration des communautés planctoniques océaniques. Les données ainsi recueillies par imagerie sous-marine apportent des informations précieuses et synthétiques sur la distribution et la structuration des organismes planctoniques dans les océans.
Le LOV intègre dorénavant cette technologie d’imagerie à des flotteurs autonomes, permettant ainsi d'acquérir des données dans des zones océaniques difficiles d’accès et peu fréquentées par les navires de recherche. Ces nouvelles données seront essentielles pour affiner nos connaissances sur la distribution des communautés planctoniques.
Références : Panaïotis, T., Babin, M., Biard, T., Carlotti, F., Coppola, L., Guidi, L., Hauss, H., Karp-Boss, L., Kiko, R., Lombard, F., Mcdonnell, A. M., Picheral, M., Rogge, A., Waite, A. M., Stemmann, L., & Irisson, J. (2023). Three major mesoplanktonic communities resolved by in situ imaging in the upper 500 m of the global ocean. Global Ecology And Biogeography, 32(11), 1991‑2005. https://doi.org/10.1111/geb.13741