Migration verticale quotidienne du zooplancton
CHAQUE SOIR, LORSQUE LE SOLEIL GLISSE SOUS L'HORIZONÀ la fin de l'été, d'innombrables créatures aquatiques commencent à migrer depuis les profondeurs dans ce qui est sans doute le plus grand spectacle sur Terre. À la recherche de nourriture dans les eaux peu profondes, le zooplancton doit se risquer à un périlleux voyage vers le haut, en évitant un gantlet de prédateurs tout en restant dans la sécurité de l'obscurité, puis en retournant dans les profondeurs avant le prochain lever de soleil.
En 1817, le naturaliste français Georges Cuvier a décrit pour la première fois la migration verticale diurne (MVD) du zooplancton. Diel vient du latin dies, qui signifie jour ; les biologistes utilisent ce terme pour désigner une période de 24 heures. Ce comportement migratoire spécifique et cyclique est toutefois exclusif au zooplancton. Bien qu'il fasse partie d'un cycle quotidien, le mouvement crucial se produit globalement chaque nuit dans un grand nombre de groupes taxonomiques, y compris les protozoaires, les vers, les nudibranches, le krill, les crevettes, les tuniciers et certaines méduses, entre autres. Bien que des milliards d'organismes puissent se déplacer, ce phénomène est passé inaperçu pour la plupart des gens en dehors de la communauté scientifique.
La distance parcourue par ce groupe de minifaune migratrice et les raisons de sa migration comptent parmi les plus grands mystères de la nature. Au fil des ans, les scientifiques ont étudié la DVM et découvert que si la migration à elle seule est fascinante, elle n'est qu'un aperçu de l'ensemble de l'histoire. La DVM est un événement à multiples facettes qui implique du plancton, des poissons et d'autres éléments naturels, et dont les raisons ne cessent d'être révélées.
L'océan comporte plusieurs zones primaires déterminées par la profondeur et la distance à laquelle la lumière du soleil pénètre dans l'eau. La zone d'ensoleillement ou zone épipélagique s'étend de la surface jusqu'à 656 pieds et contient suffisamment de lumière pour faire vivre les plantes qui en dépendent. La zone crépusculaire ou mésopélagique, où la lumière est minimale, s'étend du bas de la zone d'ensoleillement jusqu'à 3 280 pieds. Au-dessous se trouvent les zones les plus profondes et les plus sombres : bathypélagique, abyssopélagique et hadopélagique.
Comme les plantes terrestres, le phytoplancton de la zone épipélagique se nourrit de la lumière du soleil, consomme du dioxyde de carbone et stocke le carbone converti. Au cours de ce processus, la chlorophylle du phytoplancton restitue également de l'oxygène à l'atmosphère terrestre, ce qui en fait un contributeur important parmi les plantes marines, qui fournissent plus de la moitié de l'oxygène que nous respirons.
À la surface, le cycle incessant des éléments naturels - notamment la lumière du soleil, le vent et les mouvements de l'océan - remue la couche supérieure de l'eau, ce qui peut pousser le phytoplancton vers le bas. D'autres mourront près de la surface et flotteront vers le fond de l'océan.
Le zooplancton herbivore qui migre vers le haut et ses prédateurs rencontrent le phytoplancton à la surface et en consomment autant qu'ils le peuvent. Au fur et à mesure que la nuit se transforme en matinée, le zooplancton retourne dans des eaux plus profondes, plus fraîches et plus denses, où il rejette une grande partie de ses déchets. Les déplacements du phytoplancton vers le bas entraînent le déplacement de son carbone vers les profondeurs de l'océan. Cette séquence de déplacement et de conversion du carbone s'appelle la pompe biologique à carbone, qui déplace environ 10 gigatonnes de carbone chaque année. Il s'agit peut-être de l'une des fonctions écologiques les plus étendues de la planète, ironiquement assurée par certains des plus petits organismes.
Les scientifiques utilisent des chaluts en eau profonde pour étudier la multitude d'organismes et collecter, échantillonner et documenter diverses formes de vie à différentes profondeurs. Les chaluts ont révélé beaucoup de choses au fil des ans, mais ils ne peuvent fournir qu'un instantané de chaque zone chalutée.
Les progrès technologiques réalisés dans le domaine des petits submersibles avec équipage, capables de résister aux pressions intenses des profondeurs, offrent une nouvelle façon d'étudier le plancton. Ces petits sous-marins permettent aux scientifiques de mener des expéditions exploratoires dans la zone crépusculaire et au-delà, mais les obligations en matière de survie limitent le temps passé en profondeur. Lors de ces expéditions en haute mer, les chercheurs peuvent observer passivement des formes de vie extraordinaires dans leur élément naturel ou les collecter de manière sélective pour les étudier.
Le seul moyen d'approcher cette expérience en tant que non-scientifique - et sans un sous-marin d'un million de dollars - est de plonger en pleine mer la nuit. Les sujets d'eau profonde qui apparaissent en eau peu profonde pendant la plongée en eaux profondes surprennent régulièrement les plongeurs en eaux noires et les scientifiques. De nombreux plongeurs de cette petite communauté de passionnés contribuent à la poursuite académique de la documentation et de la description de la vie marine en échangeant des informations, des photographies et d'autres données. Ils peuvent même collecter des animaux spécifiques en vue d'un profilage ADN plus détaillé.
Les larves sont parmi les sujets les plus intrigants lors des plongées en eaux noires, où même les sujets les plus communs peuvent paraître très exotiques. Ils arborent souvent des épines allongées et voyantes avec des motifs de couleurs sourdes ou d'autres caractéristiques criardes, qui ne sont surpassées que par leurs comportements étranges. Vous pouvez apercevoir des amphipodes hyperiides, des poissons-dragons, des avaleurs de serpents, des pêcheurs en eau profonde, des starets, des poissons-vipères, des poissons-trépieds, ou mon favori de tous les temps - une adorable anguille de mer appelée "poisson-cul à oreilles osseuses". Il y a des crevettes monstrueuses, des poissons avec des ailes, des poissons-pipes qui ressemblent à des dragons, des colonies d'ascidies qui peuvent atteindre des tailles colossales, et même de minuscules mollusques qui scintillent ou qui ressemblent à des feuilles à la dérive. C'est un défilé sans fin de créatures au service d'un incroyable bienfait.
En fonction de l'endroit où vous vous trouvez, de la profondeur de l'océan, des lignes de courant prédominantes, de la lune et de la marée, toute plongée en eaux noires peut réserver des surprises qui laisseront les plongeurs avec encore plus de questions sans réponse qu'avant de commencer. Les plongées en eaux noires se déroulent au large, en eaux profondes. Les plongeurs restent à des profondeurs récréatives tout en dérivant sur des fonds plus profonds et utilisent une ligne descendante éclairée pour attirer le plancton.
La dérive à des profondeurs de l'ordre de 600 pieds est un minimum pour se faire une idée de la DVM, bien qu'il y ait des discussions sur ce point. En Californie du Sud, par exemple, nous avons découvert que les plongées plus proches du rivage à des profondeurs de 1 200 pieds étaient plus productives pour les larves de poissons, tandis que nous observions davantage de plancton gélatineux lors des plongées sur le plateau continental plus profond.
Flotter sur les 600 à 700 pieds d'eau le long du Gulf Stream dans le sud de la Floride est peut-être l'une des plus étonnantes plongées en eau noire. Certaines des plongées en eaux noires les plus profondes ont lieu à Kona, à Hawaï, à une altitude d'environ 6 000 pieds. Quel que soit l'endroit où vous décidez de plonger, la plongée en eaux noires offre des indices de première main sur le fonctionnement interne de l'océan et sur la manière dont il est lié à l'humanité et aux autres formes de vie sur Terre.
"Chercher petit et trouver grand" est une phrase que j'aime répéter aux plongeurs avant de sauter dans l'abîme. Il est facile de passer à côté de la beauté si l'on est constamment à la recherche d'animaux plus gros. Vous pouvez la trouver dans la façon dont le plancton se déplace et interagit. La plupart des petits zooplanctons semblent avoir de l'affection les uns pour les autres. Les anges de mer, par exemple, s'embrassent lorsqu'ils s'accouplent, ce que je ne m'attendais pas à voir chez des sujets de la taille de mon ongle.
Les calmars en haute mer sont également très différents de ceux qui vivent le long des côtes ou près d'un récif et constituent peut-être l'un des groupes de créatures marines les plus intéressants à rencontrer. Divers et rapides, ils se regroupent en bancs comme une meute de loups ou peuvent être solitaires. Certains d'entre eux prennent la pose, créant des motifs symétriques avec leurs bras et leurs tentacules tout en faisant jaillir leurs photophores en mosaïques colorées. Certaines pieuvres pélagiques passent toute leur vie à dériver.
La plongée en eaux noires offre une expérience que certains appellent la fusion ultime de l'exploration et de l'apprentissage. Pendant la plongée, vous pouvez observer les plus belles œuvres de la nature, et après la plongée, vous pouvez revivre vos rencontres tout en essayant d'identifier toutes les créatures. Il y a une chose sur laquelle tous les plongeurs en eaux noires sont d'accord : C'est une activité qui crée une forte dépendance.
Le plancton est peut-être petit, mais il est puissant et il a une grande histoire à raconter. De la surface peu profonde à la zone abyssale, le plus grand spectacle de la Terre est en train de s'élever.
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Regardez cette vidéo pour découvrir comment la migration verticale des animaux sauvages favorise le piégeage du carbone.