Pourquoi la zone crépusculaire océanique est-elle importante?
La zone crépusculaire de l’océan fournit d’importants services écosystémiques, notamment le soutien des réseaux trophiques océaniques et des pêches commerciales, et le transfert de dioxyde de carbone dans les profondeurs de l’océan.
Comment la zone crépusculaire soutient-elle les réseaux trophiques océaniques ?
L’abondance de la vie dans la zone crépusculaire soutient un réseau trophique complexe avec des connexions à la fois à l’océan profond et à la surface. Les animaux morts et la « neige » marine — des amas de plancton mort, de bactéries, de granulés fécaux et d’autres particules riches en carbone organique — coulent des eaux de surface à travers la zone crépusculaire jusqu’à l’océan profond, fournissant de la nourriture aux animaux de la zone crépusculaire. Certains habitants de la zone crépusculaire migrent à la surface pour se nourrir chaque nuit, puis retournent dans des eaux plus profondes pendant la journée. À l’inverse, le marquage par satellite a révélé que les baleines, le thon, l’espadon, les requins et d’autres prédateurs de haut niveau plongent profondément dans la zone crépusculaire pour se nourrir. Puisque les humains apprécient ces prédateurs pour leurs avantages écologiques, commerciaux et nutritionnels, nous dépendons également de la zone crépusculaire.
Comment la zone crépusculaire aide-t-elle à garder le dioxyde de carbone hors de l’atmosphère?
L’océan absorbe environ un quart du dioxyde de carbone émis par les activités humaines dans l’atmosphère. La zone crépusculaire joue un rôle important dans le transfert du carbone des eaux de surface vers l’océan profond, l’empêchant de retourner dans l’air en tant que gaz à effet de serre piégeant la chaleur. Le processus en plusieurs étapes est souvent appelé « pompe biologique de l’océan ».”Dans les eaux de surface où il y a beaucoup de lumière, de minuscules organismes ressemblant à des plantes appelés phytoplancton utilisent l’énergie du soleil pour transformer le dioxyde de carbone en énergie et en matière qui leur permettent de se développer. Le phytoplancton, à son tour, devient de la nourriture pour les petits animaux connus sous le nom de zooplancton, qui sont ensuite consommés par les poissons et d’autres animaux.
Une partie du carbone dans les eaux de surface fait partie d’une sorte de blizzard sous-marin connu sous le nom de neige marine. Cette « neige », cependant, se compose d’amas de plancton mort, de bactéries, de pastilles fécales et d’autres particules riches en carbone organique, qui fournissent de la nourriture aux animaux de la zone crépusculaire.
Une autre voie rapide pour le carbone dans les eaux plus profondes est la migration quotidienne des animaux de la zone crépusculaire qui se nourrissent près de la surface la nuit, puis ramènent le carbone contenu dans leur nourriture dans la zone crépusculaire pendant la journée.
Environ 90% du carbone qui pénètre dans la zone crépusculaire y reste, mais un petit pourcentage s’enfonce dans l’océan profond lorsque les animaux meurent ou expulsent des matières fécales riches en carbone. Une fois sur place, il peut rester isolé de l’atmosphère pendant des centaines, voire des milliers d’années.
Pourquoi devons-nous en savoir plus sur la zone crépusculaire dès que possible?
La richesse biologique de la zone crépusculaire en fait une source potentielle de nourriture pour soutenir les populations humaines en croissance — et une cible future attrayante pour les opérations de pêche commerciale intensive.
Les organismes de la zone crépusculaire qui migrent vers les eaux de surface sont déjà récoltés à l’échelle industrielle par les flottes de pêche de pays tels que la Norvège et le Japon. Chaque année, les navires-usines aspirent une quantité toujours croissante de petits crustacés de la zone crépusculaire – copépodes et krill. Une partie de la récolte est consacrée à la pâte de poisson destinée à la consommation humaine directe, mais la plupart est moulue en farine de poisson pour soutenir l’expansion de l’aquaculture ou transformée pour être utilisée dans les aliments pour animaux de compagnie ou dans les huiles « nutraceutiques”.
La pêche en eau libre loin de la terre est actuellement largement non réglementée, et nous n’en savons pas encore assez pour garantir que l’extraction potentielle de la pêche de la zone crépusculaire serait durable. Néanmoins, des pays comme la Norvège et le Pakistan ont déjà délivré des licences pour commencer à pêcher dans la zone crépusculaire. Les travaux ont commencé en 2018 dans le cadre de la Convention sur le droit de la mer des Nations Unies pour promouvoir la préservation et l’utilisation durable de la biodiversité marine dans les zones situées au-delà de la juridiction nationale, mais jusqu’à présent, les efforts se sont concentrés sur l’amélioration de la conservation des pêches en eaux de surface et des ressources génétiques des fonds marins, et non de la zone crépusculaire et de ses importants services écosystémiques, qui ne sont pas bien compris.
Que devons-nous encore savoir sur la zone crépusculaire ?
Pour éviter les impacts de la surpêche — comme cela s’est déjà produit avec certaines pêches côtières telles que la morue de l’Atlantique Nord—Ouest -, nous devons en savoir plus sur les animaux de la zone crépusculaire et leurs interactions. De telles informations permettraient aux décideurs de concevoir des réglementations pour protéger les écosystèmes des zones crépusculaires et les espèces d’eaux de surface qui en dépendent – et pourraient également permettre une récolte durable de certaines espèces des zones crépusculaires. Parmi les questions auxquelles il reste à répondre figurent :
- Biomasse et biodiversité : Quelles espèces existe-t-il et en quelles quantités ?
- Histoires de vie et comportements: Combien de temps vivent les organismes de la zone crépusculaire? À quelle vitesse grandissent-ils? À quel âge se reproduisent-ils ?
- Réseaux trophiques: Dans quelle mesure les grands prédateurs océaniques tels que les baleines et les thons dépendent-ils des organismes de la zone crépusculaire comme source de nourriture?
- Cycle mondial du carbone: Quelle quantité de carbone les animaux de la zone crépusculaire transfèrent-ils dans les profondeurs de l’océan lors de leur migration quotidienne? Quelle quantité de carbone s’écoule de la zone crépusculaire dans des eaux plus profondes sur la neige marine et sous d’autres formes?
Pourquoi ne pas en savoir plus sur la zone crépusculaire ?
Les chercheurs ont déjà appris quelques informations sur la zone crépusculaire en utilisant l’imagerie acoustique, les filets et les submersibles. Mais contrairement à l’océan de surface, qui est accessible par bateau et peut être imagé à distance, la zone crépusculaire n’est pas facilement étudiée avec un sonar embarqué et ne peut pas être imagée avec la technologie satellitaire. Il couvre une vaste zone, s’étendant autour du globe, et change rapidement à mesure que l’eau et les animaux se déplacent. Les organismes dans la zone crépusculaire sont inégalement répartis et sont souvent bons pour éviter les filets des navires ou des caméras sur les véhicules sous-marins. L’étude des nombreux organismes gélatineux de la zone crépusculaire tels que les méduses, les salpes et les siphonophores est particulièrement difficile, car ils ont tendance à se désagréger dans les filets et nécessitent un éclairage spécial pour être photographiés ou filmés.
Quelle est la prochaine étape de l’exploration et de la découverte de la zone crépusculaire ?
En 2018, WHOI a lancé une mission ambitieuse d’exploration et de compréhension de la zone crépusculaire océanique, avec un financement initial de 35 millions de dollars provenant du projet Audacieux. L’effort s’appuie sur l’expertise d’une équipe de scientifiques et d’ingénieurs, combinant la recherche, les nouvelles technologies et un large engagement du public.
Les ingénieurs de WHOI développent de nouvelles plates-formes et de nouveaux véhicules qui amélioreront la capacité des scientifiques à étudier cette région difficile de l’océan. Ils intégreront une acoustique de pointe pour détecter les animaux de la zone crépusculaire, des systèmes de caméras haute résolution pour observer leur comportement, des capteurs pour mesurer les conditions environnementales et des dispositifs d’échantillonnage pour collecter les petits organismes et l’eau pour analyse. Les chercheurs utiliseront également des techniques génétiques et des balises satellites pour identifier les points chauds biologiques et mieux comprendre les réseaux trophiques des zones crépusculaires.
En combinant ces nouvelles technologies et d’autres avec des méthodes plus traditionnelles telles que le sonar embarqué et les remorquages au filet, les scientifiques et les ingénieurs de WHOI espèrent faire progresser rapidement notre compréhension de la zone crépusculaire et des animaux qui y vivent.