Biodiversité
La fonte des glaciers au service de l’océan austral ?
La faible disponibilité en fer limite l’absorption du CO2 atmosphérique par la pompe biologique de l’Océan Austral. Or, les apports combinés en matière organique et en minéraux des eaux de fonte des glaciers sont des sources en fer hautement biodisponible1 pour le phytoplancton de cette région. C’est ce que démontre l’étude menée par une chercheuse d’un laboratoire CNRS-Insu (voir encadré), à partir d’échantillons collectés pendant la circumnavigation Antarctique2.
L’article dévoile que le devenir de ce fer peut rapidement évoluer une fois relargué dans l’océan. Par exemple, dans la polynie3 du glacier Mertz4 , le fer est particulièrement biodisponible pour le phytoplancton aux abords directs du glacier mais à quelques encablures de là, il devient quasiment inaccessible. La concentration en fer dissous5 est pourtant similaire aux deux endroits. La quantification des formes biodisponibles de fer, établie sur des profils allant jusqu’à 500 m de profondeur, confirme un lien faible entre concentration en fer dissous et son absorption par l’organisme modèle utilisé (Phaeocystis antarctica) par l’étude. Ces résultats remettent en question le consensus sur l’utilisation seule des concentrations en fer dissous pour prédire la production primaire en Océan Austral.
En revanche, les auteurs décrivent une relation encore inexpliquée entre les isotopes du fer, les ligands du fer et sa biodisponibilité, et ouvrent de nouvelles perspectives de recherche pour mieux comprendre la biogéochimie de cet élément. Finalement, les auteurs concluent qu’après 30 années de recherche, la complexité de la biodisponibilité du fer en milieu marin reste un mystère à résoudre.
Cette réalité contraste de manière frappante avec la simplicité avec laquelle les études de bioingénierie vantent l’ensemencement en fer comme une solution efficace pour capter le CO2 par le phytoplancton océanique.
Laboratoire CNRS impliqué
Institut Méditerranéen d’océanologie (MIO – PYTHEAS)
Tutelles : AMU / CNRS / IRD / Université de Toulon
1. Un élément biodisponible est un élément chimique disponible pour les organismes vivants (bactéries, plantes) qui peut donc être assimilé par un organisme comme ici le phytoplancton.
2. Mission ACE, Swiss Polar Institute : https://swisspolar.ch/expeditions/ace/
3. Une zone, en Arctique ou en Antarctique, qui reste libre de glace ou couverte d'une couche de glace très mince, au milieu de la banquise.
4. Situé en Antarctique de l’est.
5. Paramètre utilisé dans les modèles climatologiques pour contraindre la production primaire.
Intelligences animales et végétales…
| Depuis quelque temps, l’intelligence végétale est mise sur le devant de la scène. On avait l’habitude de considérer l’intelligence animale, on s’interroge désormais sur celle des végétaux. Les animaux et de surcroît, l’Humain, ne seraient-ils donc pas les seuls “habitants” intelligents de la Terre ? Pour en parler, scientifiques et experts se joignent au public dans le cadre d’un cycle de rencontres qui débutera le 25 mai 2018. Rendez-vous à Marseille, Aix-en-Provence et Arles pour aborder différents thèmes tels que la communication, l’utilisation d’outils, le biomimétisme… Autant de sujets qui questionnent sur l’intelligence animale et végétale ! L’objectif : éveiller la curiosité du public, lui faire découvrir divers champs de recherche en plein essor tout en évitant l’anthropomorphisme. |
Livres, films, revues ou encore sites internet … les végétaux font depuis quelque temps beaucoup parler d’eux. On aborde leur façon originale de communiquer et on s’interroge même sur leur intelligence ! Mais lorsqu’on parle des végétaux, il n’y a pas que la communication qui peut être intéressante. Savez-vous qu’ils peuvent s’associer à des champignons, des insectes…? Qu’ils possèdent, pour certains, des techniques de reproduction très élaborées basées sur la tromperie ? … Du côté animal, il est souvent plus simple d’admettre leur intelligence, mais que savons-nous de leur façon de communiquer ? De leurs stratégies pour résoudre des problèmes ? De leur culture ?
Pouvons-nous alors considérer qu’animaux et végétaux sont dotés d’intelligence ? Que vous soyez convaincus ou non, nous vous retrouvons pour en discuter autour de 6 thèmes spécifiques :
S’inspirer de la nature : le 25 mai, à la Fabulerie, Marseille Une question de sensibilité : le 30 mai, à l’Espace Van Gogh, Arles Des stratèges de la séduction à la reproduction : le 14 juin, à la Fabulerie, Marseille Le langage de la nature : le 20 juin, à l’ESPE, Aix-en-Provence S’outiller ou s’entraider ? Le 28 juin, aux archives départementales, Marseille L’union fait-elle la force ? Le 4 juillet, à la cité du livre, Aix-en-Provence
Les rencontres débuteront à 18:30, deux experts aborderont le thème de la soirée avec leur propre approche scientifique, l’un sur le monde végétal, l’autre sur le monde animal. Après leurs interventions, une discussion sera engagée avec le public afin de voir dans quelles mesures les capacités dont font preuve animaux et végétaux, peuvent être assimilées à de l’intelligence.
La nature est pleine de surprises ! L’humain a de tout temps puisé son inspiration en l’observant. Dans le contexte actuel, il est plus que nécessaire que nous continuions dans cette voie. Pour en apprendre plus, rendez-vous à Marseille, Aix-en-Provence et Arles à partir du 25 mai 2018 !
Visite de la ville de Marseille à Moscou
Les 30 et 31 mai 2018, dans le cadre de la mission de la ville de Marseille à Moscou, deux représentants d’AMU se sont joints à la délégation conduite par M. Jean Roatta, adjoint au maire de Marseille délégué aux relations internationales et à la coopération euro-méditerranéenne. Cette mission organisée en réponse à l’invitation de M. Sergey Chermine, ministre de l’économie du gouvernement de la ville de Moscou avait pour objectif la promotion économique du territoire Marseille – Provence auprès des partenaires économiques moscovites. Cette 1ère visite officielle de la ville de Marseille à Moscou témoigne d’une coopération forte avec Aix-Marseille Université comme acteur du territoire lors des missions à l’étranger des délégations de la ville de Marseille.
La mission à Moscou a permis à AMU de renforcer les liens de coopération déjà existants avec l’Université d’Etat de Moscou – Lomonosov (MGU) comprenant la préparation conjointe de projets de recherche franco-russe en biologie marine et le développement des échanges académiques dans les thématiques de la biodiversité, l’écologie et l’environnement (OSU-PYTHEAS) valorisées par les initiatives passées de la ville de Marseille dans ce domaine (forum de l’eau en 2014). En matière d’innovation technologique, des contacts ont été pris avec la société Super Ox Europe travaillant sur la supra conductivité et l’efficacité énergétique, ainsi qu’avec le centre de données en biotechnologie et en biomédecine de la nouvelle technopôle « Skoltech ».
Diatomées pico- et nano-planctoniques : une importance sous-estimée dans les cycles biogéochimiques océaniques
| Les diatomées sont l’un des principaux groupes de producteurs primaires des océans, responsables chaque année d’environ 20 % du CO2 fixé par photosynthèse sur Terre. Si dans les modèles biogéochimiques, elles sont généralement assimilées au microphytoplancton (20-200 µm), il existe de nombreuses diatomées appartenant au nano- (2-20 μm) voire au pico- (< 2 μm) phytoplancton. En raison de leur très petite taille, elles sont difficiles à détecter par les méthodes classiques d’observation et sont très mal caractérisées. Au cours de la campagne DeWeX-MERMEX dans le nord-ouest de la Méditerranée, une équipe de chercheurs 1 a mis en évidence une floraison printanière massive en 2013 de la plus petite diatomée connue (Minidiscus). En parallèle, l’analyse des données de métagénomique acquises au cours de l’opération Tara Oceans leur a permis de révéler une présence significative à l’échelle mondiale, et largement sous-estimée jusqu’à présent, de ces petites diatomées. Les chercheurs ont aussi démontré que ces espèces pouvaient être exportées rapidement vers les zones méso- et bathypélagiques sous forme d’agrégats et que des diatomées pico- et nanoplanctoniques pouvaient ainsi localement contribuer à la pompe biologique tout en alimentant également la boucle microbienne. |
Il est couramment admis que les floraisons printanières phytoplanctoniques ou celles déclenchées par le mélange turbulent conduisant à l’injection de sels nutritifs dans la couche de surface s’accompagnent d’un développement important de diatomées de moyenne et grande tailles, souvent de forme coloniale. Les chercheurs participant au programme DeWeX d’étude de l’efflorescence planctonique faisant suite à la convection hivernale profonde dans la zone de formation des eaux denses au large du golfe du Lion en Méditerranée Nord-Occidentale, s’attendaient ainsi à observer une floraison de diatomées dans la catégorie du microplancton. Suite à un mélange convectif ayant homogénéisé l’ensemble de la colonne d’eau sur 2500 m au cours de l’hiver 2012-2013, la floraison planctonique a été particulièrement intense et étendue. Une surprise de taille a été l’absence totale dans cette zone de diatomées de grande taille, remplacées lors de cet événement par une floraison de deux espèces du plus petit genre de diatomée connu à ce jour Minidiscus, de 2 à 5 μm, et atteignant des concentrations record de 6 millions de cellules L-1. Les chercheurs ont calculé qu’à certains sites, et notamment au centre de la zone de convection, cette diatomée pouvait représenter jusqu’à 30% du carbone organique particulaire total. Ces organismes n’ont pu être identifiés que grâce à la microscopie électronique à balayage, les techniques d’observation classique en microscopie inversée ne permettant pas de les reconnaître.
A partir d’une représentation numérique simplifiée des conditions environnementales observées en début d’efflorescence, un modèle de dynamique phytoplanctonique organisé en niches écologiques conforte l’hypothèse que seule une mortalité plus élevée (top-down) appliquée aux diatomées de grande taille et liée à la présence de brouteurs méso-zooplanctoniques permet de reproduire la dominance de ces petites diatomées au moment de l’efflorescence printanière. En parallèle de ces observations, les premières données de Tara Océans sur la diversité des diatomées, publiées en 2016, ont révélé la présence de Minidiscus dans une grande majorité d’échantillons. Une ré-analyse des données a permis d’identifier ce genre comme étant le 20ème genre de diatomées le plus abondant dans la couche de surface et le 7ème genre le plus abondant dans la couche mésopélagique, ce qui est beaucoup plus surprenant à l’échelle globale au vu du faible nombre d’observations recensées dans la littérature.
Plusieurs résultats originaux découlent de cette étude :
- La mise en évidence de diatomées de taille pico- à nano-planctonique capables de former des efflorescences importantes et de contribuer significativement à la biomasse produite, dont l’importance a probablement été très sous-estimée en raison de biais d’échantillonnage et d’observation, désormais résolus par le couplage de la microscopie à balayage et de la génomique.
- Si ces diatomées alimentent principalement la boucle microbienne en étant reminéralisées au sein de la couche de surface, elles sont aussi capables de contribuer localement à l’export de matière particulaire par le biais de processus d’agrégation.
- Ces observations confirment la nécessité d’ouvrir la boîte noire “diatomées” et d’étudier le rôle de la biodiversité réelle dans la modulation des flux des éléments biogènes au sein d’un même groupe fonctionnel.
1. Les laboratoires impliqués sont les suivants : Institut méditerranéen d’océanographie (MIO/PYTHÉAS, CNRS / IRD / AMU / Université de Toulon), Institut de biologie de l’Ecole Normale Supérieure (IBENS, CNRS / ENS, Paris / INSERM), Centre de formation et de recherche sur l’environnement marin (CEFREM, CNRS / UPVD), Laboratoire d’océanographie microbienne (LOMIC/OOB, CNRS / UPMC), Station biologique de Roscoff (SBR, CNRS / UPMC) et Institut François-Jacob (CEA).
Découvrez le nouvel ouvrage « Mangrove. Une forêt dans la mer »
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La mangrove, cette forêt entre terre et mer qui borde les littoraux tropicaux, a longtemps été perçue comme un milieu hostile ou inutile… Elle renvoie aussi à un puissant imaginaire des tropiques qui a inspiré bon nombre de nos plus grands écrivains. Cet écosystème, complexe, abrite les palétuviers capables de vivre les pieds dans l’eau salée, des poissons pouvant respirer hors de l’eau, des crabes ingénieurs et une multitude de bactéries indispensables au recyclage de la matière organique. Aujourd’hui, confrontée à la crevetticulture, aux coupes de bois, à la pollution mais aussi sous l’emprise directe des changements climatiques, cette mangrove, grignotée de toute part, est en danger.
Cet ouvrage, rédigé par des chercheurs spécialistes du milieu, nous montre combien sa préservation devient un enjeu écologique mondial tant cet écosystème contribue à l’équilibre des littoraux tropicaux et à ceux de la planète tout entière.
Sait-on par exemple que ces forêts maritimes jouent le rôle de puits de carbone en absorbant de grandes quantités de CO2 ? Qu’elles peuvent servir de filtres ou d’éponges face aux pollutions humaines ? Qu’elles constituent un rempart contre les tempêtes ou les tsunamis ? Un livre qui nous invite à poser un regard nouveau sur cette forêt si secrète au cœur des enjeux écologiques tropicaux.
Mangro
ve Une forêt dans la mer En librairie à partir du 2 février 2018, le cherche midi, en partenariat avec le CNRS Un ouvrage collectif illustré sous la direction de François Fromard, Emma Michaud, Martine Hossaert-McKey. 168 pages – 24,90 €
Dans la même collection : Biodiversités (2010), Mondes polaires (2012), Écologie chimique (2012), Mondes marins (2014), Écologie tropicale (2015), Empreinte du vivant (2015) et Écologie de la santé (2017).