Journal Tara – PLANCTON : LEVER DE VOILE SUR UN MONDE MYSTÉRIEUX

© M.Ormestad/Tara Expéditions

Article issu du nouveau journal Tara n°10

Près d’un an et demi après la fin de l’expédition tara oceans – la plus vaste étude du plancton jamais menée sur tous les océans du globe –, les quelque 35 000 échantillons collectés à bord livrent leurs secrets dans cinq publications scientifiques parues dans le journal science. À tous les niveaux, ces résultats bouleversent notre compréhension de l’écosystème marin.

Cette petite méduse collectée en Méditerranée est une espèce proche de la méduse Turritopsis réputée pour être immortelle. © Christian Sardet/ CNRS/ Tara Expéditions

Le 22 mai 2015 restera un jour clé dans l’histoire des expéditions Tara. Ce jour-là, il y a eu une certaine effervescence teintée de soulagement parmi tous les chercheurs impliqués dans l’expédition Tara Oceans.

Ce jour a marqué en effet, officiellement, les premières retombées scientifiques de l’expédition menée par la goélette entre 2009 et 2013, avec la publication, de cinq articles détaillant ces résultats dans un numéro spécial de Science, l’une des plus importantes revues scientifiques. Les chiffres publiés donnent le tournis : au seul niveau microbien (notamment des virus et des bactéries), ce ne sont pas moins de 40 millions de gènes qui ont été séquencés, inconnus jusqu’alors dans leur grande majorité.

“Grâce aux découvertes de Tara Oceans, la couche supérieure des océans devient le premier grand écosystème décrit dans sa quasi-intégralité”

Pour les eucaryotes – ces organismes dont l’ADN est contenu dans le noyau, à la différence des bactéries –, près d’un milliard de codes-barres génétiques séquencés ont mis en évidence l’existence de 150 000 types différents. Et comme plusieurs espèces peuvent appartenir au même type génétique, le nombre d’espèces eucaryotes planctoniques pourrait bien dépasser le million, alors que seules 11 000 sont à ce jour décrites ! De plus, la biodiversité de ces espèces est beaucoup plus riche qu’on ne le pensait, et bien plus importante que parmi les bactéries. Mieux encore : les analyses arrivent à saturation, chaque nouvel échantillon étudié apportant de moins en moins de gènes nouveaux. Autrement dit, les équipes de Tara Oceans ont rempli leur pari : récolter la quasi-totalité des espèces planctoniques vivant sur la planète.

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UN MONDE D’INTERACTIONS INFINIES

Ce constat va en fait au-delà du domaine de l’océanographie. C’est véritablement la première fois qu’un écosystème majeur se dévoile ainsi dans sa quasi-globalité. Si l’on prend comme exemple une forêt, nous connaissons surtout les principaux organismes qui la composent, mais quid des virus du sol, des petits parasites, ou encore des bactéries intestinales des différents animaux ?

Grâce aux découvertes de Tara Oceans et aux résultats parus dans Science, la couche supérieure des océans devient le premier grand écosystème décrit dans sa quasi-intégralité, des virus aux grands mammifères en passant par les organismes unicellulaires. Une première qui permettra, à n’en pas douter, une meilleure compréhension du fonctionnement des écosystèmes, ainsi que des avancées dans les domaines de l’évolution ou encore de l’écologie. D’autant que les chercheurs de Tara ne se sont pas limités à lister les organismes présents sous la surface, ils ont aussi tenté de comprendre comment ceux-ci interagissent en s’aidant de modèles informatiques complexes validés par les résultats issus des échantillons Tara. Premier constat : les facteurs environnementaux (pression, salinité…) ont bien moins d’influence que prévu sur l’organisation des espèces, mais surtout, cette première cartographie des interactions entre espèces planctoniques révèle que le parasitisme est le mode d’interaction le plus répandu, devant la prédation, la symbiose ou encore la compétition. Cela signifie notamment que lorsqu’une espèce centrale – parasitée par beaucoup d’autres – disparaît, de nombreuses autres espèces sont impactées.

DES DIZAINES DE MILLIONS DE GÈNES SÉQUENCÉS

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En parallèle de la « pêche au plancton », chaque station de prélèvement effectuée durant Tara Oceans, a été l’occasion de mesurer un grand nombre de paramètres physico-chimiques de l’eau : salinité, pression, température ou quantité de lumière. Ces données ont été reliées aux résultats du gigantesque séquençage de gènes planctoniques. Conclusion : c’est principalement la température qui détermine la composition des espèces à un point donné. Cette information peut paraître cruciale en ces temps de changements climatiques, mais ce n’est que l’une des découvertes parmi tant d’autres dévoilées le 22 mai 2015 dans Science. Distribution du plancton dans les océans, mode de dissémination des virus par les courants, description des communautés microbiennes océaniques… Difficile, à vrai dire, de faire le tour des multiples avancées scientifiques parues. Tous ces résultats, aussi majeurs soient-ils, ne sont pourtant que les premiers pas dans ce domaine jusqu’ici méconnu. C’est dire si le plancton n’a pas fini de livrer ses secrets. D’autant que les dizaines de millions de gènes séquencés issus de Tara Oceans sont d’ores et déjà en ligne, représentant 80 % de l’ensemble des gènes marins déposés en banques de données, mises à disposition des scientifiques du monde entier.

Ces derniers ne manqueront pas, dans les années et les décennies à venir, de continuer à lever le voile sur le monde mystérieux du plancton. Des découvertes majeures à venir qui auront toutes comme point de départ une goélette grise et orange nommée Tara…

Le journal Tara est disponible gratuitement au pavillon Tara « Océan et Climat » à partir du 13 novembre

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