ITW d’Eric Karsenti: une avancée scientifique majeure pour l'Océan | Tara, un voilier pour la planète

ITW d’Eric Karsenti: une avancée scientifique majeure pour l’Océan

© D.Sauveur /Tara Expéditions

Eric Karsenti, directeur scientifique de l’expédition « Tara Oceans » (CNRS/EMBL) nous explique l’importance des résultats parus dans la revue Science pour la compréhension du monde planctonique et plus généralement, pour la connaissance des océans.

EMBL

Il s’agissait d’une première en matière d’échantillons collectés en mer à l’échelle mondiale, finalement l’aboutissement de 6 années de travail…
C’est le couronnement d’un travail remarquable de collaboration qui a eu lieu à la fois entre tous les scientifiques, ainsi qu’entre les scientifiques et l’équipe de Tara Expéditions. Tout le monde a travaillé ensemble pour réussir la mise en place conceptuelle et technique du protocole d’échantillonnage sur le bateau. On n’aurait jamais été capable d’aboutir à ces résultats si les échantillons avaient été de mauvaise qualité. Or ils sont d’une qualité fabuleuse !… et c’est grâce au travail collectif que ces données se traduisent par des articles de très haut niveau.

Pouvez-vous expliquer les premiers résultats obtenus qui font aujourd’hui l’objet de cinq papiers dans un numéro spécial de Science ?
Trois des cinq papiers décrivent la diversité globale du plancton : diversité des %eucaryotes%, des virus et des bactéries. On a caractérisé 150 000 types d’organismes eucaryotes, ce qui est dix fois plus que ce qui était connu jusqu’à présent. Ce travail a permis de caractériser la quasi-totalité des organismes eucaryotes vivant dans les eaux tempérées. Pour les virus, nous avons trouvé qu’il n’y avait pas une énorme diversité. Par contre celle-ci est plus importante localement que globalement : on a l’impression qu’il existe des zones dans l’océan, « sources de diversité » des virus, probablement reliées à une grande complexité d’hôtes, mais qu’ensuite ces virus sont dispersés dans les océans. Quant aux bactéries, sur les 40 millions de gènes identifiés, la majorité sont nouveaux.

Un autre chiffre qu’il convient de mentionner : 39 virus marins étaient connus avant cette expédition, nous en avons découvert 5 437 pendant Tara Oceans !

Les résultats concernant les « Anneaux des Aiguilles », tourbillons qui se forment au sud de l’Afrique sur 300 km de diamètre et qui descendent jusqu’à 4 000 mètres de profondeur, ont mis en évidence la relation entre la structure des écosystèmes et leur environnement. Ces tourbillons enferment un certain nombre d’espèces qui proviennent de l’océan Indien et de l’océan Antarctique. Puis, ces Anneaux progressent à travers l’Atlantique pendant un an ou deux. On a échantillonné un Anneau vieux de 9 mois. On s’aperçoit que la structure de son écosystème est différente de l’océan Atlantique dans lequel il se trouve, mais aussi des océans Indien et Antarctique d’où l’Anneau provient. En fait, on peut caractériser comment les espèces changent en fonction de l’environnement dans ces Anneaux, sous l’effet de la température, des concentrations en nitrate, etc.

Enfin, on a trouvé que la plupart des organismes (80%) tendent à coexister. Cette tendance à « vivre ensemble » correspond soit à des symbioses, soit à du parasitisme, ou encore à des relations hôtes-prédateurs équilibrées. Les résultats de ce dernier article suggèrent que ces interactions entre organismes jouent un rôle aussi important, voire plus important que les conditions environnementales, dans la diversité et la complexité des écosystèmes.

Tout ceci représente, le séquençage de près d’un milliard de codes-barres génétiques et surtout la plus grosse base de données écosystémique jamais réalisée.

Ces résultats sont-ils à la hauteur des attentes ?
Oui, ils le sont, voire même plus ! Je ne m’attendais pas à ce qu’on arrive à publier tous ces résultats-là dans un numéro spécial de Science, c’est très rare. En fait, on a fait exactement ce qu’on a dit qu’on allait faire, sauf que c’est juste le début, il y aura encore d’autres publications majeures. Maintenant, il faut aller plus loin dans l’analyse…

En parlant de la suite des analyses, les données collectées mettront-elles en avant un lien avec le changement climatique ?
Une des fonctions de ces données, sera de construire des modèles prédictifs sur l’évolution des écosystèmes en fonction de la température, etc. Pour les bactéries, on a déjà montré une corrélation directe entre la température et la structure de l’écosystème bactérien. Par exemple, pour une certaine combinaison d’espèces bactériennes, on est capable de dire qu’elles ont été prélevées dans un environnement qui avait telle température, au degré près.

On veut aller plus loin. Il faut qu’on extrapole ça à l’ensemble des organismes pour avoir une vision intéressante pour le changement climatique et le futur. C’est juste le début. On n’a pas fini de tout séquencer ! Il faudra peut-être encore cinq à dix ans de travail intense !

Propos recueillis par Maéva BARDY

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Découvrez les 5 papiers :

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- Eukaryotic plankton diversity in the sunlit ocean
- Determinants of community structure in the global plankton
- Environmental characteristics of Agulhas rings affect inter-ocean plankton transport
- Patterns and ecological drivers of ocean viral