Étudier l’effet d’enrichissement des canyons sous-marins

Au cours des sept dernières années, la spécialiste en biologie marine au Musée canadien de la nature Kathy Conlan et ses collègues ont identifié plus de 500 espèces collectées dans deux canyons sous-marins de la côte sud de l’Australie et ont comparé les formes de vie à l’intérieur et à l’extérieur des canyons. Leurs travaux et d’autres études montrent l’importance des canyons sous-marins pour la vie marine des zones littorales à l’échelle du monde.

https://museecanadiendelanature.wordpress.com/2015/09/02/pourquoi-se-rejouir-de-la-decouverte-dune-nouvelle-espece-dans-locean/

Une image du canyon sous-marin du Couedic, au sud de l’Australie. L’échelle des couleurs montre la variation des profondeurs, le rouge correspondant à la zone la moins profonde et le violet, à la zone la plus profonde. On voit bien le parcours du canyon (généralement en bleu) qui permet à des courants océaniques profonds de rejoindre la plate-forme continentale. Image : © 2015 Conlan et al.

Sur toute la planète, des canyons sous-marins incisent les plates-formes et les pentes de tous les continents. On en a identifié 6000 jusqu’à présent. Ils se forment sous l’action des courants fluviaux et de l’éboulement des sédiments le long du plateau continental.

Les canyons sous-marins dévient des courants océaniques profonds sur les plates-formes continentales, apportant ainsi une eau riche en nutriments à des profondeurs assez faibles pour que le phytoplancton puisse en profiter. Ils aspirent aussi les déchets venant de la terre ferme, agissant ainsi comme de véritables sites d’enfouissement sous-marins. Les poissons se rassemblent souvent dans les canyons pour se nourrir du zooplancton qui s’y concentre, ce qui fait de ces lieux des sites de pêche privilégiés.

En 2009-2010, j’ai pris une année sabbatique en Australie, au South Australian Research and Development Institute avec David Currie, Ph. D., et à l’université Flinders avec Sabine Dittmann, Ph. D. Peu de temps auparavant, David Currie avait collecté des échantillons dans deux canyons sous-marins de la côte sud de l’Australie. On attribuait à ces canyons un rôle important dans la survie de la colonie d’otaries qui vivait tout près et dans le maintien de la lucrative pêche au thon, à la sardine et à l’anchois.

Carte bathymétrique où deux canyons sont délimités. En médaillon, une carte de l’Australie où une région au sud est délimitée.

Carte de la côte sud de l’Australie. Les deux rectangles montrent les canyons sous-marins où les recherches se sont déroulées (du Couedic à l’ouest et Booney plus à l’est). En encadré, en haut à droite : une carte de l’Australie montrant la région où se situent les canyons. Image : © 2015 Conlan et al./CC BY 2.0. Tirée de Conlan KE, Currie DR, Dittmann S, Sorokin SJ, Hendrycks E (2015) Macrofaunal Patterns in and around du Couedic and Bonney Submarine Canyons, South Australia. PLoS ONE 10(11): e0143921. doi:10.1371/journal.pone.0143921

David Currie avait déjà étudié les poissons et les gros invertébrés de ces canyons (liens vers des sites en anglais). Comme je me spécialise dans les petits invertébrés, il m’a gentiment invitée à voir si ces derniers se comportaient de la même manière. Ces créatures, qui vivent dans les fonds marins ou s’enterrent dans les sédiments, sont de bons indicateurs des effets de l’environnement parce qu’étant très peu mobiles, elles ne peuvent fuir la pollution ou les changements naturels. Leur modèle de distribution est donc à même de nous renseigner sur l’effet des canyons.

Collage de trois photos: un homme sur le pont d’un navire dirige un échantillonneur suspendu à un treuil; un échantillonneur suspendu au-dessus de l’eau; un navire à quai.

Des images de l’expédition de recherche effectuée à bord du Southern Surveyor en février 2008. On voit le chercheur David Currie qui manœuvre l’échantillonneur sur le pont du navire. Images : Graham Hooper © David Currie

David Currie avait systématiquement prélevé ses échantillons à l’intérieur et à l’extérieur des canyons à des profondeurs de 100 m, 200 m, 500 m, 1000 m et 1500 m. Il a choisi d’échantillonner une zone connue du fond océanique afin de pouvoir comparer l’abondance et la biomasse à chacun des 27 sites.

Le fait de cibler des sites précis à bord d’un bateau en marche avec un échantillonneur fixé au bout d’un câble d’un kilomètre ou plus, difficile à manoeuvrer avec succès à de telles profondeurs, représentait un exploit en soi.

Mon travail apparaissait plus aisé. Il consistait à puiser dans la boue environ 3000 animaux qu’il avait capturés, puis à les identifier, à les compter, à les peser et, enfin, à analyser leurs modèles de distribution en vue de cerner un éventuel effet du canyon.

Au début, cela m’est apparu comme une tâche assez simple, jusqu’à ce que je me rende compte que la faune marine australienne était beaucoup plus diversifiée que celle du Canada. Heureusement, Shirley Sorokin, Ed Hendrycks, Val Tait et Shea Cameron se sont associés au projet.

Un vers sous-marin pourvu de petits appendices poilus.

Les têtes de canyon abritent de nombreuses espèces comme ce petit vers polychète du genre Prionospio. Il vit dans un tube qu’il se fabrique lui-même et capture les particules qui passent près de lui grâce à ses appendices élaborés. Image : © Washington State Department of Ecology’s Marine Sediment Monitoring Team/CC BY 2.0

Ce travail a conduit à la découverte de 531 espèces de vers, de myes, d’escargots, d’étoiles de mer, d’éponges, de crevettes et de bien d’autres créatures. Leur abondance, leur biomasse et leur diversité étaient plus élevées sur la plate-forme continentale. La composition des espèces se modifiait à la tête des canyons, ce qui indiquait que ces endroits présentaient de forts courants qui enrichissaient la zone littorale. Nous avons publié les résultats de notre étude (article en anglais) dans la revue à libre accès PLOS ONE, grâce au soutien du Musée canadien de la nature et à une bourse de chercheur invité de l’université Flinders.

Cette collection est conservée au South Australian Museum (site en anglais), où, nous l’espérons, elle profitera à d’autres chercheurs. La découverte d’une zone si riche en espèces servira à convaincre les décideurs de mieux protéger cette zone littorale.

Le Canada possède également de nombreux canyons sous-marins. Le plus connu est sans doute le Gully au large de la côte de Nouvelle-Écosse près de l’île de Sable, qui est maintenant désigné Zone de protection marine. Les canyons peuvent abriter de nombreuses espèces encore inconnues. Jean-Marc Gagnon, un biologiste de la vie marine du Musée canadien de la nature, peut en témoigner puisqu’il vient d’identifier une nouvelle espèce de lime découverte dans ce canyon.

Texte traduit de l’anglais.

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