Les échantillons de plancton, collectés par la goélette Tara entre 2009 et 2013, montrent que l'activité des micro organismes qui le composent dépend de la température. De l'Equateur aux Pôles, la diversité diminue et ce gradient pourrait être remis en question par le réchauffement climatique.

L'expédition Tara a analysé des milliers d'échantillons collectés entre 2009 et 2013.
L'expédition Tara a analysé des milliers d'échantillons collectés entre 2009 et 2013. © AFP / Biosphoto / Christoph Gerigk

Pour la première fois, les scientifiques fournissent une image globale de la biodiversité planctonique. Il y a 200 ans, Alexandre Von Humbolt, à l'issue de ses nombreuses expéditions, validait les gradients de biodiversité terrestre, depuis l'Equateur jusqu'aux Pôles. Aujourd'hui, l'année du 250e anniversaire de la naissance du naturaliste, "nous sommes en mesure de prouver la validité de sa découverte pour la plupart des groupes planctoniques dans l'océan mondial" souligne Lucie Zinger, maître de conférence à l'Ecole Normale Supérieure. 

De l'Equateur aux Pôles, de moins en moins de diversité

C'est l'analyse de milliers d'échantillons collectés entre 2009 et 2013 lors de l'expédition Tara Océans, sur toutes les mers du globe par des chercheurs du CNRS, de l'EMBL, du CEA, de l'Université Paris-Sorbonne et l'Université PSL, qui permettent d'aboutir à ce constat. L'article est publié dans la revue scientifique Cell. Le plancton comprend tous les micro organismes qui flottent dans l'océan ; depuis les microbes jusqu'au zooplancton en passant par les virus, protistes, archées et les micro algues. Indispensable à notre survie, le plancton parce qu'il constitue la plus grande biomasse existante, fournit la moitié de l'oxygène  que nous respirons sur terre. Son rôle, dans le captage du CO2, est également essentiel à l'équilibre climatique. 

Après les avoir analysés à l'échelle génomique et comparés aux conditions physico-chimiques de l'eau de mer, ces biologistes, généticiens, physiciens, océanographes montrent qu'en dépit de la circulation océanique, les écosystèmes se distinguent suivant les latitudes. C'est à l'Equateur que se trouve la plus grande diversité planctonique et celle-ci diminue en allant vers les zones tempérées et froides. Pour les espèces bactériennes, le gradient de diversité et les fonctions biologiques ne changent pas progressivement à mesure que la latitude augmente. L'activité et la diversité microbienne reste stables entre l'Equateur et 40° de latitude nord ou sud puis elles changent rapidement et par étapes, jusqu'à environ 60° de latitude où un nouvel état stable. Lucie Zinger a d'ailleurs produit de nouvelles cartes de répartition à l'échelle mondiale.

Diversité n'est pourtant pas synonyme de productivité. Si la température joue un rôle essentiel dans la croissance des organismes (zooplancton, protistes, bactéries, virus...), leur capacité à se reproduire, à muter, ce n'est pas où l'eau est la plus chaude (la zone intertropicale) que  la quantité planctonique est la plus importante. Ce sont les régions tempérées, celles-là mêmes où l'activité de pêche  est la plus importante.

Le plancton lui aussi victime du réchauffement climatique

À l'heure où le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) alerte sur le devenir des océans dans le cadre d'un réchauffement supérieur à 2° par rapport au début de l'ère industrielle, ces informations laissent présager une redistribution du plancton. Si les eaux tempérées et polaires se réchauffent, on pourrait assister à une tropicalisation de ces régions océaniques. Elle entraînerait une plus grand diversités d'espèces planctoniques. Pour Chris Bowler, biologiste à l'ENS et co-directeur de Tara Océans, "c'est tout l'écosystème qui s'en trouve bouleversé.". Même si on ne peut pas prévoir les impacts précis, on peut s'interroger sur l'évolution des zones de pêches très actives à l'impact économique majeur. 

Dans un deuxième article, également publié dans Cell, Shinichi Sunagawa professeur au département de microbiologie de l'ETH Zürich, établit un catalogue planétaire des gènes du plancton. 47 millions de gènes de l'Equateur aux Pôles. La diversité observée dans les eaux chaudes va de pair avec une capacité supérieure à adapter le métabolisme à l'environnement

Face à un réchauffement de l'eau, les bactéries planctoniques au patrimoine génétique plus vaste pourront activer ou désactiver certains gènes pour supporter le changement. Au fur et à mesure, des espèces mieux adaptées remplaceront les moins adaptées. Dans les régions tempérées et polaires où cette diversité est plus restreinte, ce remplacement pourrait s'avérer moins facile ou moins efficace.  

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