Entrez dans le monde étrange et merveilleux de la zone crépusculaire de l’océan


La zone de crépuscule océanique, connue sous le nom de zone mésopélagique, existe à environ 200 à 1 000 mètres sous la surface. Abritant de nombreuses espèces, de la baudroie au calmar vampire en passant par le siphonophore ressemblant à une fée, c’est un endroit où règne l’étrangeté. Dans l’obscurité, les yeux sont petits et les dents grandes ; de nombreuses espèces sont transparentes, de nombreuses bioluminescentes. Et dans l’obscurité, la créature dominante, l’omniprésente gueule de bois, est plus petite que le petit doigt d’un humain.

Un domaine difficile à étudier et souvent négligé par la science, les nouvelles technologies facilitent son exploration, obligeant les chercheurs à réévaluer à quel point la vie s’y trouve. Les chercheurs pensent maintenant qu’il y a 10 fois, peut-être 100 fois la biomasse que l’on pensait auparavant, explique Heidi Sosik, scientifique principale à la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI).

A chaque réponse, plus de questions. « Ce que nous savons maintenant, c’est à quel point nous ne savons pas », dit-elle.

Désormais, cette quête du savoir est devenue une course contre la montre.

Certains scientifiques craignent que les opérations de pêche commerciale ne se développent dans cet écosystème et que des espèces petites mais abondantes ne se retrouvent dans l’huile de poisson, utilisée dans les cosmétiques et les compléments alimentaires, ou dans la farine de poisson, utilisée en aquaculture pour nourrir les espèces élevées pour la consommation humaine.

« Il y a des choses très basiques sur la zone crépusculaire que nous ne savons tout simplement pas », explique Sosik, y compris la durée de vie de certaines espèces et combien de temps il leur faut pour mûrir et se reproduire. Sans comprendre les cycles de vie, il n’y a aucun moyen de savoir comment les espèces pourraient être pêchées de manière durable.

Sous pression

La tête d'un bristlemouth allongé.  On pense que les bristlemouths sont les vertébrés les plus abondants sur terre, avec jusqu'à un quadrillion (1 000 trillions) dans l'océan.
La technologie a longtemps été un ami nécessaire de ceux qui étudient la zone crépusculaire. Mais il n’a pas toujours été suffisamment avancé ou nuancé pour fournir une description précise de la région. Prenez la bouche hérissée, par exemple. Les formations denses de ces petits poissons étaient autrefois confondues avec les fonds marins par l’équipement sonar. Désormais, les chercheurs disposent des outils nécessaires pour estimer qu’un quadrillion (1 000 trillions) de bouches à poils pourraient vivre dans l’océan, ce qui en fait le vertébré le plus abondant sur terre.
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« Le défi unique de travailler dans la zone crépusculaire est que nous ne voulons pas déranger les animaux », explique Dana Yoerger, scientifique principale de l’OMSI. Ces créatures sont sensibles à la lumière et au son, donc les surveiller signifie que les appareils doivent être silencieux et ne pas remuer l’eau, et utiliser des lumières rouges que la plupart des animaux ne peuvent pas voir.

Yoerger a développé « Mesobot », un robot autonome qui surveille discrètement la faune en mouvement lent. Utilisant des caméras stéréo pour juger de la position relative d’une créature (de la même manière que le cerveau humain le fait), le robot se déplace avec l’animal à une distance fixe, permettant aux chercheurs de regarder comment il nage, chasse sa proie et documente les structures corporelles délicates qui pourraient être détruit si un échantillon physique était pris dans un filet, explique-t-il.

Mesobot est un robot sous-marin conçu pour suivre et enregistrer des images haute résolution d'une faune lente et souvent délicate vivant dans la zone crépusculaire de l'océan.

Les essais ont duré jusqu’à 40 minutes jusqu’à présent, mais Yoerger espère éventuellement suivre un objectif sur une période de 24 heures. « En fin de compte, nous aimerions que Mesobot pense comme un explorateur scientifique humain, recherchant les animaux les plus inhabituels et observe leur comportement pendant de longues périodes », dit-il.

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En juillet, les chercheurs de l’OMSI mettront les voiles pour la première étape d’une étude cartographiant la zone crépusculaire au nord-est du plateau continental américain. Une équipe déploiera un réseau de capteurs capables de suivre des robots de recherche à la dérive appelés « sbires », ainsi que des spécimens marqués des eaux supérieures entrant dans la zone crépusculaire, sur environ 1 million de kilomètres carrés (386 000 milles carrés).

Sosik explique que les scientifiques tentent non seulement d’approfondir leurs connaissances sur la zone crépusculaire, mais aussi sur la manière dont elle s’intègre dans l’océan au sens large. « Les baleines et les requins – tout ce que nous connaissons, les organismes charismatiques de l’océan – plus nous en apprenons sur eux, plus il semble qu’ils dépendent de l’interaction avec la zone crépusculaire », dit-elle.

Ce sentiment de naufrage

Les chercheurs sont également arrivés à la conclusion qu’une autre espèce pourrait également dépendre de la zone crépusculaire : les humains.

L’écosystème est connu pour avoir un rôle important dans la séquestration du carbone océanique. Dans un processus, une partie de ce que l’on appelle la pompe à carbone biologique, le phytoplancton (microalgue absorbant le carbone) poussant près de la surface est consommé par le zooplancton et les poissons qui remontent la nuit de la zone crépusculaire dans ce que l’on pense être le plus gros animal. migratoires dans le monde. Ces créatures défèquent, contribuant à la « neige marine » – un mélange de matière qui comprend également des organismes et des bactéries mourants.

La neige marine est consommée par la vie marine, y compris les salpes, les organismes gélatineux vivant à la fois dans l’océan de surface et dans la zone crépusculaire et dont le rôle peut avoir été historiquement sous-estimé, dit Sosik. Les salpes sont capables d’éliminer « d’énormes volumes d’eau », explique-t-elle, excrétant à leur tour des boulettes fécales denses qui s’enfoncent rapidement dans l’océan profond.

Processus biologiques combinés dans la zone crépusculaire séquestre 2 à 6 milliards de tonnes métriques de carbone par an, selon l’OMSI – l’estimation la plus basse deux fois les émissions annuelles de toutes les automobiles du monde.

L’opportunité

L’OMSI spécule que la pêche commerciale pourrait perturber l’équilibre de la pompe à carbone de la zone crépusculaire, avec des effets d’entraînement pour le climat. L’organisation affirme que la valeur économique de données plus précises pourrait valoir des centaines de milliards de dollars et aider la société à prendre de meilleures décisions – un argument de poids pour plus de recherche.

« Dans le passé, les humains ont trouvé des ressources vivantes dans l’océan et se sont mis à les surexploiter à plein régime », dit Sosik, « et avec le recul, ils ont réalisé que nous aurions dû être plus informés et adopter une approche plus attentive. Avec la zone crépusculaire. nous avons cette opportunité. »

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Comme la majeure partie de la zone crépusculaire existe en dehors de la juridiction nationale, un effort international est en cours pour assurer une bonne gestion. L’ONU a soutenu un consortium connu sous le nom de JETZON (Joint Exploration of the Twilight Zone Ocean Network) pour coordonner la recherche, partager la technologie et les résultats et informer les décideurs. Dirigé par le National Oceanography Centre du Royaume-Uni, il rassemble des projets de l’OMSI et d’entités de cinq autres pays ainsi que de l’UE, cherchant à répondre à des questions telles que la quantité de neige marine qui tombe à travers la zone crépusculaire et comment la biodiversité influence la pompe à carbone biologique. .

« Nous avons cette incroyable opportunité de réunir la science fondamentale et la science axée sur la curiosité, et d’essayer de générer des solutions aux grands défis auxquels les humains sont confrontés lorsqu’ils interagissent avec notre planète et nos écosystèmes océaniques », déclare Sosik.

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