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Le premier atlas mondial du plancton marin apporte quelques surprises

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Le plancton marin a désormais son atlas mondial. Près de trois années de travail ont été nécessaires pour compiler plus de 500.000 données et développer Maredat (pour Marine Ecosystem Biomass Data). Avec quelques surprises à l'arrivée. Par exemple : dans les couches supérieures de l'océan, la biomasse du phytoplancton diffère peu de celle du zooplancton.

À eux seuls, les foraminifères constituent environ 10 % du zooplancton présent dans les 200 premiers mètres de profondeur des océans. © Ralf Schiebel, université d'Angers

Le plancton joue un rôle déterminant au sein des océans pour plusieurs raisons. Ainsi, le phytoplancton est à la base de nombreuses chaînes alimentaires (le krill s'en nourrit, avant d'être consommé par des mammifères marins, par exemple), tout en formant un important puits de carbone (il fixe du CO2 durant la photosynthèse et produit en retour de l'oxygène). Ainsi, il intervient dans plusieurs problématiques climatiques, ce qui justifie les nombreuses attentions dont il fait l'objet.

Les spécialistes peuvent désormais compter sur un nouvel outil pour mener leurs travaux à bien : le premier atlas mondial du plancton marin ! Grâce à lui, il est possible d'apprendre quand, où et en quelle quantité un organisme planctonique, de la bactérie à la méduse, peut être trouvé sur la planète. Trois années et plus de 45 scientifiques du monde entier, dont certains travaillent à l'université d'Angers, ont été mobilisés pour créer le Maredat (pour Marine Ecosystem Biomass Data) à partir de 500.000 données. Son existence vient d'être dévoilée dans la revue Earth System Science Data (ESSD).

Certes, il ne s'agit que d'une première version, ce qui signifie que les données actuellement disponibles, exprimées en biomasse, ne concernent que 11 groupes d'organismes : le picophytoplancton, les diazotrophes, les coccolithophores, les Phaeocystis, les diatomées, les picohétérotrophes, le microzooplancton, les foraminifères, le mésozooplancton, les ptéropodes et, enfin, le macrozooplancton. Cette base de données publique, qui renferme en plus des informations sur la pigmentation du phytoplancton, est donc amenée à s'enrichir dans les années à venir grâce à une consolidation des informations actuelles ou à l'ajout d'informations qui caractérisent de nouveaux groupes. 

Cartes montrant les lieux où des observations de zooplancton (en haut) ou phytoplancton (en bas) ont été faites, et pour lesquelles les données de biomasse obtenues sont intégrées dans l’atlas Maredat. Chaque couleur correspond à un groupe précisé dans les légendes sous les cartes. Les noms sont en anglais, mais ils sont forts semblables à leur traduction française. © Maredat

Phytoplancton et zooplancton égaux en biomasse par endroit

L'analyse des données disponibles a déjà fourni son lot de surprises. Ainsi, la biomasse mondiale et totale des hétérotrophes dans les couches supérieures des océans, soit 2,0 à 4,6 Pg (1015 g) de carbone, est au moins aussi importante que celle des autotrophes, soit 0,5 à 2,4 Pg de carbone, en excluant le nanophytoplancton et les dinoflagellés autotrophes. Dans la plupart des écosystèmes terrestres, la biomasse des végétaux est largement supérieure à celle des animaux.

Cette base de données pointe également quelques lacunes dans les études qui sont ou ont été réalisées. Ainsi, les mesures de biomasse du zooplancton à plus de 200 m de profondeur sont rares. Pourtant, elles pourraient être intéressantes, puisque les quelques chiffres disponibles montrent que les archées et les bactéries ne sont pas les seuls hétérotrophes qui jouent un rôle majeur dans les grands fonds. Selon le résumé de l'article, de nouvelles données sont requises pour mieux caractériser le fonctionnement des écosystèmes océaniques, et leur implication dans les cycles biogéochimiques, dans l'hémisphère sud et à plus de 200 m de profondeur. 

Maredat devrait permettre aux chercheurs, qui peuvent télécharger des données et leur documentation, de mieux comprendre la biodiversité marine mais aussi son rôle sur plusieurs problématiques climatiques ou environnementales. Les informations fournies pourraient par exemple être mises à profit pour concevoir de nouveaux modèles, ou pour en améliorer de plus anciens. Précisons finalement que l'atlas a une résolution de 1° de longitude sur 1° de latitude, qu'il considère 33 couches d'eau différentes, et qu'il tient compte du climat local à l'échelle du mois.