Tara Pacific, exploration au cœur du corail
Partie le 28 mai 2016 de Lorient, Tara est revenue à son port d’attache le 27 octobre 2018.
La goélette scientifique aura passé deux années et demi en mer pour étudier les récifs coralliens du Pacifique. Ces organismes, qui couvrent moins de 0,2 % de la superficie des océans, abritent 30 % de la biodiversité marine connue.
Jean-François Ghiglione, directeur de recherche au CNRS et directeur adjoint de l'Observatoire Océanologique de Banyuls, a participé en tant que plongeur scientifique à cette mission. Il fait partie des coordinateurs de l’analyse des données de Tara Pacific et s’intéresse en particulier au rôle joué par les microorganismes dans l’état de santé des coraux.
Les objectifs de la mission Tara Pacific
Avec 30 pays visités, 100 000 km parcourus, 35 000 échantillons récoltés, la mission Tara Pacific est de loin la plus étendue jamais réalisée sur les récifs coralliens de par son ampleur géographique et le nombre de prélèvements effectués.
L’objectif de la mission Tara Pacific est d’étudier la diversité des récifs coralliens à différentes échelles (génétique, virale ou bactérienne) en parcourant le Pacifique d’Est en Ouest et du Sud au Nord.
Pour analyser cette diversité, les scientifiques ont pris en compte les coraux dans leur ensemble. Ils s’intéressent à l’holobionte, c’est-à-dire à l’ensemble des organismes qui composent le corail ainsi ceux qui le recouvrent et l’habitent. Parmi ces organismes, se trouvent des algues appelées « zooxanthelles » qui vivent en symbiose avec le corail et lui donnent sa couleur, mais aussi le microbiote, composé de microorganismes (bactéries, virus, champignons, etc.).
« Nous mesurons de nombreux paramètres environnementaux et établissons des rapprochements entre ces paramètres et la diversité du corail à travers les variations observées sur les zooxanthelles et le microbiote », explique Jean-François Ghiglione.
A l’intérieur du corail, le microbiote joue un rôle important dans l’adaptation des coraux à leurs milieux de vie. En explorant ce mibrobiote, les chercheurs espèrent découvrir les potentialités de résistance, d’adaptation et de résilience de ces écosystèmes aux changements climatiques.
Les premières observations de Tara Pacific
En arrivant à Upolu, île de l’archipel des Samoa connue pour son site de plongée dans le Pacifique Sud, les chercheurs s’attendaient à trouver de très beaux coraux. Au lieu de cela, ils ont découvert « un cimetière de corail ». Après avoir fait le tour de l’île et échantillonné 124 sites sur 80 km de côte, ils ont observé une mortalité corallienne de plus de 90% sur la plupart des sites.
« C’était la première fois que l’on voyait autant de coraux morts et que l’on constatait en direct l’effet du réchauffement de la planète. D’un point de vue émotionnel, c’était très fort. C’était mon premier choc climatique », affirme Jean-François Ghiglione.
Le phénomène climatique El Niño qui amène des courants chauds sur ces zones, combiné au réchauffement des océans est l’une des causes de ce désastre. Habitués à une certaine amplitude thermique, les coraux ne résistent pas dans des eaux qui dépassent ces seuils. Les eaux de l’archipel des Samoa atteignaient déjà 35°C au bas de la saison, lors du passage de Tara. A cette température, les coraux meurent et les végétaux vivant en suspension dans l’eau (le phytoplancton) se développent sur leurs squelettes complètement blanchis.
A Upolu, la mortalité corallienne atteignait 90% © Shutterstock
En constatant que dans les sites protégés, la mortalité corallienne était significativement inférieure, les chercheurs ont pu établir un autre lien de causalité pour expliquer le taux de mortalité des coraux.
« Sur cette île, les eaux usées ne sont pas traitées et la surpêche est flagrante. Nous avons alerté les autorités sur la situation car il n’y a pas de régulation et les habitants ne sont pas au courant que le corail est en train de mourir », affirme Jean-François Ghiglione.
Une autre grande observation de la mission Tara Pacific est la mise en évidence du rôle du microbiome dans la capacité des coraux à s’adapter au changement climatique. Des études ont ainsi montré que certains coraux pouvaient résister dans les milieux acides grâce à leurs bactéries capables de réguler le pH. La question reste de savoir jusqu’à quel point ces microorganismes permettront aux coraux de s’adapter à des changements sans précédent.
Avec la fin de la mission en mer de Tara Pacific, les analyses ne font que commencer et les découvertes de Tara sur la biodiversité océanique et les récifs coralliens risquent d’être nombreuses dans les années à venir.
Les échantillons prélevés durant la mission rejoindront le Génoscope du Commissariat à l’énergie atomique, pour le travail de séquençage, dont les résultats définitifs pourraient prendre une dizaine d’années. D’ici là, plusieurs milliards de séquences d’ADN et d’ARN seront analysés dans les laboratoires.
Jean-François GhiglioneC’était la première fois que l’on voyait autant de coraux morts et que l’on constatait en direct l’effet du réchauffement de la planète. D’un point de vue émotionnel, c’était très fort. C’était mon premier choc climatique.
L’implication de Sorbonne Université dans la mission Tara Pacific
« L’implication de Sorbonne Université est très forte, indique Jean-François Ghiglione. Grâce à l’impulsion de Gaby Gorski, ancien directeur de l’observatoire océanologique de Villefranche-sur-Mer, les scientifiques des trois stations marines de Sorbonne Université ont fait partie des pionniers dans les différentes missions de Tara. »
A Villefranche-sur-Mer, Roscoff et Banyuls, les chercheurs travaillent main dans la main sur ces programmes. Les protocoles d’échantillonnage ont nécessité une vraie coordination entre tous les chercheurs afin de permettre une analyse comparative à grande échelle des échantillons.
« Les trois stations ont un rôle très important et très complémentaires avec des compétences différentes », déclare Jean-François Ghiglione.
Depuis septembre 2018, les chercheurs de Tara se sont organisés en créant la fédération de recherche Tara Oceans qui réunit une vingtaine de laboratoires en France et à l’international ainsi que la Fondation Tara et plusieurs tutelles dont le CNRS et Sorbonne Université.
Avec ces trois stations marines sur trois façades maritimes et leur récente organisation en un « OSU1 stations marines », Sorbonne Université joue un rôle majeur dans cette fédération de recherche qui regroupe l’ensemble des missions Tara et apporte une meilleure coordination et une plus grande visibilité au travail de recherche. Mais Tara reste aussi une aventure humaine pour les chercheurs de Sorbonne Université : « au départ, c’était surtout une bande de copains, prêts à tenter l’aventure Tara et parcourir les océans ensemble. Aujourd’hui nous publions des numéros spéciaux dans les plus grandes revues scientifiques, nous avons énormément de données et Tara est devenue une référence dans le domaine de la métagénomique2 », se réjouit Jean-François Ghiglione.
Pour analyser leur diversité, les scientifiques ont pris en compte les coraux dans leur ensemble © Shutterstock
Tara repartira l’an prochain pour poursuivre l’expédition commencée en 2014 dans la Méditerranée sur la diversité de cette région.
« Tara est un bateau exceptionnel qui a déjà contribué à faire un grand pas pour notre connaissance de la biologie des océans. L’idée est qu’il ne s’arrête jamais et qu’il poursuivre sa mission dans le monde entier », affirme Jean-François Ghiglione.
1 Observatoire des sciences de l'univers
2 Méthode d'étude du contenu génétique d'échantillons issus d'environnements complexes (ex : intestin, océan, sols, air, etc.) prélevés dans la nature.