Source: The Conversation – France (in French) – By Laureline Dalaut, Post-doctorante en écologie marine, Institut de recherche pour le développement (IRD)
L’ESSENTIEL
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La profondeur façonne les conditions de vie dans l’océan. De la surface aux abysses, il existe plusieurs étages, auxquels se sont adaptées toutes sortes d’espèces.
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Mais la profondeur influence aussi les relations entre prédateurs et proies : ces dernières reviennent en surface la nuit pour se nourrir de plancton, souvent au risque d’être elles-mêmes mangées.
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Le changement climatique menace désormais cet équilibre fragile, en dégradant les habitats des espèces et en modifiant leurs comportements alimentaires.
Dans l’océan, des organismes remontent chaque nuit des profondeurs pour se nourrir en surface. Ce phénomène, loin d’être exceptionnel, concerne des millions d’animaux marins, qui effectuent ce voyage quotidiennement.
Pour comprendre le fonctionnement des écosystèmes marins, il faut donc cesser d’imaginer l’océan comme une simple étendue horizontale : c’est aussi un monde vertical, organisé par la lumière, la température, l’oxygène et la disponibilité de la nourriture, autant de conditions essentielles à leur survie.
Cette organisation verticale a une conséquence importante : elle structure les interactions entre les espèces. Ainsi, deux espèces peuvent vivre la plupart du temps à des profondeurs différentes, mais se retrouver dans le même environnement quelques heures par jour, le temps que l’une puisse manger l’autre.
Les migrations verticales modifient ainsi non seulement la position des individus, mais aussi les possibilités de rencontre entre prédateurs et proies, influençant toute la chaîne alimentaire. Connaître uniquement la répartition horizontale des espèces ne suffit donc pas : il faut également savoir à quelle profondeur et à quel moment elles se trouvent.
Mes travaux de thèse, consacrés à l’étude de ces écosystèmes, ont récemment abouti à la publication d’un article de recherche.
L’océan, du premier au dernier étage
Commençons par décrire l’organisation de l’océan en étages.
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Les 200 premiers mètres de profondeur constituent la zone éclairée, appelée « zone épipélagique ». La lumière y permet notamment la production primaire, c’est-à-dire la production de matière organique par photosynthèse, alimentant ainsi une grande partie des réseaux trophiques marins, soit l’ensemble des chaînes alimentaires entre les êtres vivants d’un écosystème.
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Sous la zone épipélagique, on retrouve la zone mésopélagique, parfois appelée « zone crépusculaire », qui peut atteindre environ 1 000 mètres de profondeur. La lumière y devient progressivement plus faible jusqu’à presque disparaître.
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Plus bas se situent ensuite les zones bathypélagique (de 1 000 à 4 000 mètres de profondeur), abyssopélagique (4 000 à 6 000 mètres) puis hadopélagique (au-delà de 6 000 mètres, pour les fosses océaniques les plus profondes).
Mais la lumière n’est pas le seul facteur à considérablement varier avec la profondeur. C’est également le cas de la température, de la disponibilité en oxygène et des ressources en nourriture.
Ces différences créent des habitats distincts au sein d’un même océan. Ainsi, deux espèces présentes dans la même zone géographique peuvent vivre dans des mondes très différents, simplement parce qu’elles n’occupent pas la même profondeur.
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La surface, une zone de nourrissage à haut risque
La nourriture est généralement plus abondante dans les eaux proches de la surface. C’est là que se concentre une grande partie du plancton, qui constitue la base de la chaîne alimentaire.
Toutefois, cette zone éclairée expose fortement les proies à leurs prédateurs, qui chassent à vue. Pour une proie, rester près de la surface permet donc de se nourrir, mais fait courir aussi davantage le risque d’être mangée.
Descendre dans les profondeurs peut alors constituer une stratégie de survie, en permettant de se cacher des prédateurs grâce à l’obscurité. Cette stratégie implique toutefois de se déplacer sur plusieurs centaines de mètres, là où les ressources alimentaires sont moins abondantes. Choisir la profondeur adéquate devient ainsi un compromis permanent entre se nourrir et se protéger des prédateurs.
Ce compromis explique l’un des phénomènes les plus spectaculaires de l’océan : les migrations verticales quotidiennes, durant lesquelles des organismes marins remontent à la surface au crépuscule pour se nourrir, puis retournent se réfugier en profondeur au lever du jour.
Un gigantesque ascenseur biologique
Ces déplacements concernent non seulement le zooplancton (qui se nourrit de phytoplancton), mais aussi des poissons, comme plusieurs espèces de la famille des poissons-lanternes. À l’inverse, certains prédateurs vivant principalement près de la surface peuvent plonger plusieurs centaines de mètres dans les profondeurs pendant la journée pour y rechercher leurs proies, comme le cachalot ou l’espadon.
Pour autant, toutes les espèces ne changent pas forcément de couche de profondeur au cours de leur vie. Certaines espèces vivent uniquement dans les eaux de surface. C’est notamment le cas des sardines. D’autres vivent au contraire en permanence dans les eaux profondes, comme le cyclothone.
Fourni par l’auteur
L’ensemble forme une véritable circulation biologique entre la surface et les profondeurs, où chaque espèce possède sa propre stratégie. Ce phénomène est si important qu’il constitue l’une des plus grandes migrations animales quotidiennes de la planète.
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L’ombre du changement climatique
Cette question prend une importance particulière dans un contexte de changement climatique. En effet, ce phénomène ne modifie pas uniquement la température de surface des océans, il peut également affecter la structure verticale de la colonne d’eau, la disponibilité en oxygène et la production biologique.
Il en résulte des modifications des habitats et du comportement des organismes marins. Les changements de profondeur que cela pourrait entraîner chez les organismes peuvent ainsi modifier la chaîne alimentaire et bouleverser entièrement les écosystèmes.
Pour anticiper la réponse des écosystèmes marins au changement climatique, il faut donc apprendre à regarder l’océan non plus seulement comme une carte, mais comme un monde en trois dimensions, afin de mieux comprendre comment la faune marine s’y déplace et interagit.
Or, la dimension verticale reste difficile à observer. Si les satellites permettent de mieux comprendre la surface de l’océan, les campagnes océanographiques et les instruments autonomes permettent d’explorer les profondeurs. Ces dernières données sont toutefois encore très localisées, et les profondeurs restent largement méconnues.
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Laureline Dalaut ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.
– ref. Entre lumière et ténèbres, comment la profondeur et l’alternance jour nuit organisent la vie dans l’océan – https://theconversation.com/entre-lumiere-et-tenebres-comment-la-profondeur-et-lalternance-jour-nuit-organisent-la-vie-dans-locean-293958