L'expédition Ocean Census Arctic Deep a permis de documenter une biodiversité extraordinaire vivant à des milliers de mètres sous la surface de l'Arctique, dans une région aujourd'hui menacée par le réchauffement des océans et l'exploitation minière des grands fonds marins.
L'océan Arctique profond est un écosystème fragile et peu étudié, essentiel pour comprendre l'impact du changement climatique ; la région est désormais également menacée par l'exploitation minière en eaux profondes.
"Le réchauffement de l'Arctique est jusqu'à quatre fois plus rapide que la moyenne mondiale. Cela signifie que les écosystèmes changent très rapidement. Il est donc très important de cartographier et de mieux connaître ces écosystèmes et les espèces qui y vivent avant qu'il ne soit trop tard", a expliqué Vidar Helgesen, secrétaire exécutif de la Commission océanographique intergouvernementale de l'UNESCO et sous-directeur général de l'UNESCO.
Des crevettes couvertes de bactéries ressemblant à des cheveux et se nourrissant de méthane, des méduses à tige ressemblant à des fleurs sous-marines, des crustacés blindés, des forêts de vers tubulaires, des poissons dont le sang contient des protéines antigel et des animaux vivant avec des bactéries capables de transformer des produits chimiques toxiques en énergie ne sont que quelques-uns des centaines de spécimens collectés par l'expédition. Ces découvertes donnent un aperçu de la diversité de la vie dans cet écosystème hautement spécialisé.
L'expédition Ocean Census Arctic Deep s'est déroulée en mai 2024 à bord du navire de recherche norvégien Kronprins Haakon. Les sites d'étude s'étendaient à 1200 km au nord de la Norvège dans la mer du Groenland, avec la participation de 36 scientifiques et spécialistes de 15 pays. L'expédition a utilisé un véhicule scientifique télécommandé (ROV) Aurora pour explorer, échantillonner et cataloguer la diversité des espèces de cette région peu explorée.
Les découvertes ont été faites à des profondeurs allant de 2 000 à 3 700 mètres dans certains des habitats les plus extrêmes de l'Arctique, notamment les cheminées hydrothermales, les suintements froids de méthane, les dorsales médio-océaniques et les plaines abyssales.
"Les bouches hydrothermales de l'Arctique abritent des communautés différentes de celles que l'on trouve partout ailleurs dans le monde. Ce sont des environnements alimentés par l'énergie chimique plutôt que par la lumière du soleil", explique le professeur Alex Rogers, directeur scientifique de l'Ocean Census, qui a dirigé l'expédition.
Les crevettes "poilues" ont été découvertes sur des cheminées hydrothermales à des profondeurs de 3 000 mètres dans la mer du Groenland. Les "poils" qui recouvrent leur corps sont en fait des colonies de bactéries qui transforment en énergie les sulfures d'hydrogène hautement toxiques et corrosifs qui jaillissent des fonds marins.
Découvert pour la première fois en 1977, ce processus de "chimiosynthèse" contraste avec le reste de la vie sur Terre, qui repose sur la photosynthèse, c'est-à-dire la transformation de la lumière du soleil en énergie. Dans la chimiosynthèse, le métabolisme bactérien des produits chimiques est le point de départ de la chaîne alimentaire autour des cheminées et des suintements froids, créant ainsi des îlots de vie dans les profondeurs. Les mêmes processus géochimiques qui alimentent la chimiosynthèse créent également les gisements minéraux recherchés pour l'exploitation minière des grands fonds. Les biologistes évolutionnistes pensent que la chimiosynthèse dans des environnements tels que certains types de cheminées hydrothermales pourrait être à l'origine de la création de la vie sur Terre.
"Chaque espèce que nous trouvons fait partie de la bibliothèque de l'ingéniosité de la nature et des innovations qu'elle a trouvées pour faire face aux défis de son environnement, ce qui peut être très précieux pour nous. Cela peut conduire à de nouvelles molécules qui peuvent être utilisées pour le traitement médical, à de nouvelles idées pour la science des matériaux à l'avenir. C'est pourquoi la vie en eau profonde est importante et pourquoi nous devons continuer à la protéger pour l'avenir", a expliqué le professeur Copley, de l'université de Southampton, qui a participé à l'expédition.
Si certaines espèces découvertes au cours de l'expédition ne sont pas nouvelles pour la science, elles dévoilent toutes le réseau complexe de la vie qui prospère dans les profondeurs de l'océan Arctique, un écosystème fragile de plus en plus menacé par le changement climatique.
"Ces suintements et évents arctiques nous montrent que la vie est intimement liée au climat mondial. Nous voyons les conséquences des événements climatiques passés dans les modèles de vie ici, et cela nous montre que tout événement climatique à l'avenir affectera toute la vie dans les grands fonds marins", a poursuivi le professeur Copley.
La Norvège devenant le premier pays à autoriser l'exploitation commerciale des fonds marins dans ses eaux territoriales en janvier 2024, il est essentiel d'étudier et de comprendre ces écosystèmes dès maintenant.
"Il est urgent d'établir une base de référence qui nous permettra de comprendre les changements à venir. Le passé est la clé du présent. Le présent est la clé de l'avenir", a ajouté le professeur Giuliana Panieri, de l'université arctique de Norvège, co-responsable de l'expédition Ocean Census Arctic Deep.
L'imagerie, le séquençage et la taxonomie seront complétés en octobre lors de l'atelier de découverte des espèces du recensement océanique à l'université de l'Arctique, à Tromsø, en Norvège, afin d'identifier les espèces nouvelles pour la science.
Programme décennal du site Décennie de l'Océan approuvé par les Nations unies, Ocean Census vise à découvrir la vie océanique dans le monde entier. Fondé en 2023 par la Nippon Foundation et Nekton, Ocean Census réunit déjà plus de 300 instituts scientifiques. Les expéditions Ocean Census précédentes ont permis de découvrir des centaines de nouvelles espèces.
L'expédition Ocean Census Arctic Deep est un partenariat entre l'Université de l'Arctique, Tromsø, Norvège, REV Ocean et Ocean Census. Les découvertes et les images extraordinaires de la vie dans les profondeurs de l'océan Arctique seront publiées au retour de l'expédition au port et avant la Journée mondiale de l'océan, le 8 juin.