« TARA OCEANS : UN TRÉSOR SCIENTIFIQUE »

Lancée en septembre 2009, la 8ème expédition de Tara (Tara Oceans) visait à cerner, durant un tour du monde de deux ans et demi, 50 escales, l’effet du réchauffement planétaire sur les systèmes planctoniques et coralliens. Une centaine de scientifiques internationaux était de l’aventure. Le premier bilan de l’expédition dépasse toutes les espérances. Mais les résultats clés ne seront pas connus avant des années.

Une odyssée de 938 jours en mer – de la Méditerranée à l’Atlantique, de l’océan Indien au Pacifique et jusqu’en Antarctique – et au bout de l’aventure, ce cri du coeur : « Mission accomplie ! » C’est en effet le refrain qu’entonnent ces jours-ci les 70 membres d’équipage et 126 scientifiques de 35 nationalités qui ont partagé, depuis 2009, la vie à bord (et à terre) de Tara.

L’ambition de cette expédition soutenue par le CNRS (Centre national de recherche scientifique), l’EMBL (Laboratoire européen de biologie moléculaire) et le CEA (Commissariatà l'énergie atomique et aux énergies Alternatives) et nombre d’acteurs publics et privés, codirigée par le biologiste Eric Karsenti, chef scientifique de l’expédition, et Etienne Bourgois, armateur et président de Tara, était claire : l’étude des écosystèmes planctoniques dans les deux hémisphères et tous les océans afin d’en révéler notamment les précieux génomes, mais aussi des ensembles coralliens. Formé d’organismes, d’animaux, de plantes, d’algues, de virus et bactéries à la dérive, le plancton (du grec planktos = dérivant, errant), maillon essentiel des cycles climatiques et biogéochimiques du globe, représente 80 % des organismes unicellulaires apparus sur Terre il y a 2,7 milliards d’années. D’où l’enthousiasme d’Eric Karsenti, stimulé par les dernières frontières de l’inconnu… « L’idée était de mieux saisir l’origine du plancton, ses évolutions, sa mue d’un océan à l’autre. Quelles étaient sa distribution et sa biodiversité ? Tous ces royaumes étaient-ils liés ? Quelle était l’influence de l’environnement – température, salinité, acidité, paramètres physico-chimiques – sur ces drôles de créatures ? » Pour y répondre, Tara Oceans a fait appel à une armée d’experts en génomique, imagerie quantitative, biologie, bio-géochimie, biogéographie, océanographie, biophysique, génétique ou bio-informatique... Une interdisciplinarité rare. « C’était aussi cela la force de cette expédition, son côté révolutionnaire », insiste Eric Karsenti.

En 1997, la NASA avait fourni la première estimation mondiale de la production chlorophyllienne du plancton, précisant son rôle de régulation de l’air terrestre grâce à ses processus de photosynthèse. Tara Oceans vient renforcer le faisceau de connaissances grâce à l’avalanche des données collectées par la goélette. Ses chercheurs ont prélevé 27 000 échantillons : un pas de géant dans l’ordre de l’infiniment petit. De quoi dévoiler un panorama jusque-là incognito du plancton. Si 500 000 bestioles planctoniques ont été à ce jour démasquées, « 95 % des micro-organismes restent à découvrir », précise Eric Karsenti.
« Nos méthodes en bio-informatique nous ont permis de constater qu’au niveau des bactéries il y avait entre elles, d’une station à l’autre, des activités métaboliques très diverses », ajoute Eric Karsenti. C’est à ce titre que l’objectif d’une modélisation des écosystèmes, possible grâce aux nombreuses stations, est devenu indispensable. « La constitution de ces modèles types est essentielle. Elle peut aider à anticiper l’évolution de l’océan, l’organisation en écosystèmes et leur répartition géographique. Ils sont très utiles à l’heure de l’acidification accrue et du réchauffement global », estime le biologiste Colomban de Vargas (CNRS), spécialiste des protistes.

Alors que les écosystèmes subissent des pressions de tous les ordres, Tara Oceans a permis de mieux mesurer la réponse de la vie marine aux changements climatiques. « La distribution des micro-organismes est en partie déterminée par l’environnement, la latitude et les courants, rappelle Eric Karsenti. Ces modèles doivent pouvoir aider à prédire l’évolution de la vie marine en fonction des variations climatiques ». Par ailleurs, à l’aide de gliders bardés de détecteurs et bouées dérivantes, des expériences ont été menées notamment dans des eaux du Pacifique riches en azote et pauvres en plancton pour mieux cerner comment plancton et coraux évoluaient en fonction de l’environnement.
« Nous avons constaté que le plancton était colonisé par un nombre gigantesque de virus, et qu’il s’adaptait au réchauffement, tout en continuant à fabriquer la moitié de l’oxygène, à capter la moitié du CO2, et donc à réduire l’effet de serre, ajoute Eric Karsenti. Au final, nous avons une idée plus précise de sa biodiversité, de sa complexité. 60 à 80 % des gènes et bacilles analysés pour l’instant grâce à Tara Oceans étaient jusqu’alors inconnus. Ces données sont capitales, car toute variation dans la composition du plancton peut avoir un impact sur l’équilibre gazeux de la planète ».

UN BON ÉTAT DE SANTÉ GÉNÉRAL DES RÉCIFS CORALLIENS EXPLORÉS

Mais Tara Oceans s’était aussi fixé comme objectif de prendre le pouls des écosystèmes coralliens. Un défi majeur de l’expédition. Pas moins de 102 sites ont été étudiés, entre autres à Djibouti, Saint-Brandon, Mayotte et aux îles Gambier, révélant un bon état de santé général des récifs explorés, c’est-à-dire leur résistance notoire face aux divers stress thermiques et augmentations de température. Toutefois, l’acidification des océans ou l’invasion ici ou là d’étoiles de mer tueuses préoccupent. Les analyses en cours diront si les coraux peuvent supporter d’éventuelles nouvelles hausses de température.
Tara Oceans aura permis d’autres découvertes stupéfiantes. Dont une atterrante. Lors de son passage en Antarctique en janvier 2011, la goélette a relevé une présence de plastique étonnante dans cette partie reculée du globe. Ses échantillons collectés alors contenaient entre 956 et 42 826 morceaux de plastique par kilomètre carré. Des résultats lourds de conséquences. Des analyses sont en cours pour mesurer les risques de cette pollution sur la santé humaine, sur les animaux, les oiseaux et les mammifères marins.
« Tara Oceans fut une expédition révolutionnaire à tous points de vue. L’analyse des prélèvements va demander un travail fou au moins pour les vingt prochaines années », souligne Gaby Gorsky, coordinateur scientifique. L’expédition se poursuit maintenant en laboratoire.

DES DÉCOUVERTES MAJEURES

micro-organismes :
À venir une nouvelle base de données mondiale collectées à bord pour mieux cerner la régulation globale du climat terrestre.

génomes :
La découverte d’une diversité inédite des contenus en gènes planctoniques, surtout au niveau du phytoplancton.

fécondation des océans :
Des échantillonnages spectaculaires à grande échelle.Les analyses sont en cours en imagerie et génomique.

mission corail :
La mise en évidence d’une grande dynamique des populations coralliennes et la découverte de dix nouvelles espèces notamment aux îles Gambier.