Nids de poissons des glaces. Crédit : équipe AWI OFOBS
Les chercheurs détectent environ 60 millions de nids de poissons des glaces antarctiques sur une zone de 240 kilomètres carrés dans la mer de Weddell.
Près de la plate-forme de glace Filchner, dans le sud de la mer de Weddell en Antarctique, une équipe de recherche a découvert la plus grande zone de reproduction de poissons connue à ce jour. Un système de caméra remorqué a photographié et filmé des milliers de nids de poissons des glaces de l’espèce Neopagetopsis ionah sur le fond marin. La densité des nids et la taille de l’ensemble de la zone de reproduction suggèrent un nombre total d’environ 60 millions de poissons des glaces se reproduisant au moment de l’observation. Ces résultats soutiennent l’établissement d’une zone de protection marine dans le secteur atlantique de l’océan Austral. Une équipe dirigée par Autun Purser de l’Institut Alfred Wegener publie ses résultats dans le numéro actuel de la revue scientifique Current Biology.
La joie était grande lorsque, en février 2021, les chercheurs ont visualisé sur les écrans du navire de recherche allemand Polarstern de nombreux nids de poissons que leur système de caméras remorquées transmettait en direct au navire depuis le fond marin de la mer de Weddell en Antarctique, à une profondeur de 535 à 420 mètres. Plus la mission durait, plus l’excitation grandissait, pour finalement aboutir à l’incrédulité : les nids se succédaient, une évaluation précise ultérieure montrant qu’il y avait en moyenne un site de reproduction pour trois mètres carrés, l’équipe trouvant même un maximum de un à deux nids actifs par mètre carré.
Bordure orientale de l’iceberg. Credit : Alfred-Wegener-Institut / Ralph Timmermann
La cartographie de la zone suggère une étendue totale de 240 kilomètres carrés, ce qui correspond à peu près à la taille de l’île de Malte. Extrapolé à cette taille de zone, le nombre total de nids de poissons a été estimé à environ 60 millions. “L’idée qu’une si vaste zone de reproduction de poissons des glaces dans la mer de Weddell n’ait pas été découverte auparavant est totalement fascinante”, déclare Autun Purser, biologiste spécialiste des eaux profondes à l’Institut Alfred Wegener, Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine (AWI) et auteur principal de la présente publication. Après tout, l’Institut Alfred Wegener explore la région avec son brise-glace Polarstern depuis le début des années 1980. Jusqu’à présent, seuls les individus Neopagetopsis ionah ou de petits groupes de nids ont été détectés ici.
Ces observations uniques sont réalisées à l’aide d’un système appelé OFOBS (Ocean Floor Observation, and Bathymetry System). Il s’agit d’un traîneau à caméra conçu pour étudier les fonds marins dans des environnements extrêmes, comme les mers couvertes de glace. Il est remorqué par un câble spécial de fibre optique et d’alimentation, normalement à une vitesse d’un demi-nœud à un nœud, à environ un mètre et demi au-dessus du plancher océanique. “Après la découverte spectaculaire des nombreux nids de poissons, nous avons réfléchi à une stratégie à bord pour découvrir l’étendue de la zone de reproduction – il n’y avait littéralement aucune fin en vue. Les nids font trois quarts de mètre de diamètre – ils sont donc beaucoup plus grands que les structures et les créatures, dont certaines ne font que quelques centimètres, que nous détectons normalement avec le système OFOBS”, rapporte Autun Purser. “Nous avons donc pu augmenter la hauteur au-dessus du sol à environ trois mètres et la vitesse de remorquage à un maximum de trois nœuds, multipliant ainsi la zone investiguée. Nous avons couvert une surface de 45 600 mètres carrés et compté un nombre incroyable de 16 160 nids de poissons sur les photos et les vidéos”, précise l’expert d’AWI.
Nids de poissons dans la mer de Weddell. Crédit : PS124, équipe AWI OFOBS
Sur la base des images, l’équipe a pu identifier clairement les nids de poissons ronds, d’une profondeur d’environ 15 centimètres et d’un diamètre de 75 centimètres, qui se distinguaient du fond marin autrement boueux par une zone centrale ronde de petites pierres. Plusieurs types de nids de poissons ont été distingués : Les nids “actifs”, contenant entre 1 500 et 2 500 œufs et gardés dans les trois quarts des cas par un poisson des glaces adulte de l’espèce. Neopagetopsis ionahIl y avait également des nids inutilisés, à proximité desquels on ne voyait qu’un poisson sans œufs ou un poisson mort. Les chercheurs ont cartographié la distribution et la densité des nids à l’aide des sonars latéraux à plus longue portée mais à plus faible résolution d’OFOBS, qui ont enregistré plus de 100 000 nids.
Les scientifiques ont combiné leurs résultats avec des données océanographiques et biologiques. Résultat : la zone de reproduction correspond spatialement à l’afflux d’eaux profondes plus chaudes de la mer de Weddell sur le plateau supérieur. Avec l’aide deL’équipe multidisciplinaire a également pu prouver que la région est également une destination populaire pour les phoques de Weddell. 90 % des activités de plongée des phoques ont eu lieu dans la région des nids de poissons actifs, où ils se rendent vraisemblablement à la recherche de nourriture. Rien d’étonnant à ce que les chercheurs aient calculé que la biomasse de la colonie de poissons de glace s’élevait à 60 000 tonnes.
Nid de poisson des glaces dans la mer de Weddell. Crédit : PS124, équipe AWI OFOBS
Avec sa biomasse, cette énorme zone de reproduction constitue un écosystème extrêmement important pour la mer de Weddell et, selon les recherches actuelles, elle est probablement la colonie de reproduction de poissons contiguë la plus étendue dans l’espace découverte à ce jour dans le monde, rapportent les experts dans la publication in Current Biology.
La ministre fédérale allemande de la recherche, Bettina Stark-Watzinger, a déclaré : “Mes félicitations aux chercheurs impliqués pour leur découverte fascinante. Après l’expédition MOSAiC, la recherche marine et polaire allemande a une fois de plus réaffirmé sa position exceptionnelle. Les navires de recherche allemands sont des laboratoires de recherche environnementale flottants. Ils continuent de naviguer dans les mers polaires et dans nos océans presque sans interruption, servant de plates-formes pour la science visant à générer des résultats importants pour soutenir la protection du climat et de l’environnement. Grâce au financement du ministère fédéral de l’éducation et de la recherche (BMBF), la recherche marine et polaire allemande dispose de l’une des flottes de navires de recherche les plus modernes au monde. Cette découverte peut apporter une contribution importante à la protection de l’environnement antarctique. Le BMBF continuera à œuvrer dans ce sens dans le cadre de la Décennie des Nations unies pour l’océanographie au service du développement durable, qui se déroule jusqu’en 2030.”
Pour le directeur de l’AWI et biologiste des grands fonds, le professeur Antje Boetius, l’étude actuelle montre à quel point il est urgent d’établir des zones marines protégées en Antarctique. “Cette grande découverte a été rendue possible par une technologie spécifique d’étude sous la glace que nous avons développée pendant ma bourse ERC. Elle montre combien il est important de pouvoir étudier des écosystèmes inconnus avant de les perturber. Si l’on considère à quel point la mer de Weddell antarctique est peu connue, cela souligne d’autant plus la nécessité d’efforts internationaux pour établir une zone de protection marine (ZPM)”, Antje Boetius classe les résultats de l’étude, à laquelle elle n’a pas participé directement. Une proposition pour une telle AMP a été préparée sous la direction de l’Institut Alfred Wegener et est défendue depuis 2016 par l’Union européenne et ses États membres ainsi que par d’autres pays soutenant la Commission internationale pour la conservation de la faune et de la flore marines de l’Antarctique (CCAMLR).
Antje Boetius ajoute : “Malheureusement, la ZMP de la mer de Weddell n’a pas encore été adoptée à l’unanimité par la CCAMLR. Mais maintenant que l’emplacement de cette extraordinaire colonie de reproduction est connu, l’Allemagne et les autres membres de la CCAMLR doivent veiller à ce qu’aucune pêche et uniquement des recherches non invasives y soient menées à l’avenir. Jusqu’à présent, l’éloignement et les conditions difficiles de la glace de mer de cette zone la plus méridionale de la mer de Weddell ont protégé la zone, mais avec les pressions croissantes sur l’océan et les régions polaires, nous devrions être beaucoup plus ambitieux en matière de conservation marine.”
Référence : “Une vaste colonie de reproduction de poissons des glaces découverte en Antarctique” par Autun Purser, Laura Hehemann, Lilian Boehringer, Sandra Tippenhauer, Mia Wege, Horst Bornemann, Santiago E.A. Pineda-Metz, Clara M. Flintrop, Florian Koch, Hartmut H. Hellmer, Patricia Burkhardt-Holm, Markus Janout, Ellen Werner, Barbara Glemser, Jenna Balaguer, Andreas Rogge, Moritz Holtappels et Frank Wenzhoefer, 13 janvier 2022, Biologie actuelle.
DOI : 10.1016/j.cub.2021.12.022
