Comment il marche cet écosystème ?
Si le pétoncle polaire est l’animal qui nous a amené à mettre notre nez dans les eaux froides qui bordent le continent antarctique, très vite, dès la première mission MACARBI en 2005, c’est l’ensemble de l’écosystème qui a excité notre curiosité. Et de toute façon il était impossible d’imaginer faire parler cet animal comme témoin de son environnement, si nous ne comprenions pas quels étaient les grands cycles saisonniers de son environnement, ainsi que ses sources de nourriture et leurs variations.
Nous nous sommes donc lancés, en parallèle à l’étude du pétoncle, dans des recherches sur l’écologie du système marin qui borde la Terre Adélie.

Débâcle estivale et Couverture hivernale, la banquise donne le rythme à l’écosystème
Pour nous, qui vivons habituellement en région tempérée, les saisons c’est avant tout la température qui passe progressivement d’un minimum hivernal à un maximum estival en suivant une belle courbe. En ce qui concerne l’eau de mer, si on prend l’exemple de la rade de Brest, le maximum est d’environ 18°C au début du mois de septembre et le minimum autour de 8°C au début du mois de mars. Dix degrés de différence. On imagine facilement que les végétaux et les animaux,  suivent ce rythme qui a une forte influence sur les mécanismes biologiques. Et puis il y aussi la durée du jour, ce qu’on appelle la photopériode, qui va varier entre l’hiver et l’été, et influencer surtout la biologie des végétaux qui ont besoin de lumière pour grandir et se développer.
Ici, dans la mer côtière antarctique, la température de l’eau varie très peu. En hiver, elle est d’environ -2°C, plus bas elle commence à geler, et au coeur de l’été, maintenant au mois de janvier, elle est d’environ -1°C. Une variation très faible, qui a peu d’effet direct sur la vie des organismes marins. La photopériode, elle par contre, va varier très fortement, depuis la nuit continue au mois de juin (solstice d’hiver dans l’hémisphère Sud)) au jour continue au mois de décembre (solstice d’été).

La lumière pour activer la production végétale…et entretenir un réseau trophique
La vie animale est foisonnante dans les eaux de cette côte antarctique, chaque jour nous l’observons lors de nos plongées. S’il y a tant de vie c’est qu’il y a de la matière à consommer, et le premier maillon de cette chaîne alimentaire, comme dans presque tous les écosystèmes de la planète ce sont les végétaux qui se développent directement à partir de l’énergie de la lumière et d’éléments chimiques très simples présents dans l’eau (Carbone, Azote, et quelques autres). J’écris « presque tous les écosystèmes », car on a découvert il n’y a pas si longtemps que ça, que la vie pouvait dans certains cas se passer de l’énergie lumineuse et utiliser ce qu’on appelle l’énergie chimique (dans les grottes ou dans les très grandes profondeurs de l’océan où la lumière ne pénètre jamais). C’est un sujet vraiment passionnant aussi, mais retenons pour le moment que tous les écosystèmes que l’on voit autour de nous, sur terre ou dans l’eau, sont basés sur l’utilisation de la lumière par les végétaux. Ces végétaux seront consommés par des animaux, qui eux sont incapables d’utiliser directement la lumière, qui pourront eux-mêmes être consommés par d’autres animaux, etc… C’est la fameuse chaîne alimentaire.

Sur terre, les végétaux à la base du système, c’est l’herbe sous nos pieds, c’est aussi les feuilles dans les arbres. Ils seront consommés par l’infinité de petits organismes, comme les insectes par exemple ou de plus gros comme les ruminants.

Dans la mer, les végétaux se développent dans l’épaisseur de l’eau où pénètre la lumière. Ce sont en général des algues microscopiques, ce qu’on appelle le phytoplancton. Près de la côte, quand la faible profondeur permet à la lumière de pénétrer  jusqu’au fond, on s’aperçoit qu’il existe aussi au contact du fond un tapis d’algues microscopiques, un peu comme une pelouse en fait.

Et bien, en antarctique près de la côte nous sommes tombés sur un système plus original, avec des algues microscopiques qui vivent dans l’épaisseur de l’eau, des algues sur le fond… Et des algues « attachés au plafond » qui se développent sous la banquise.
Sur la photo ci dessous, Joelle qui s’apprête à plonger dans un trou fait dans la glace. Et bien, la couleur verte de l’eau que vous remarquez, c’est la présence de milliards d’algues microscopiques qui profitent de la lumière du soleil qui entre par le trou !

Sur cette autre photo ci dessous, magnifique paysage sous-marin photographié par Erwan, vous remarquez qu’entre les animaux, on remarque que le fond est recouvert d’une sorte de velours brun-doré. Il s’agit des algues microscopiques qui se développent sur le fond, une sorte de pelouse sous-marine !

Le plongeur lève un peu les yeux, et voilà ce qu’il voit sous la banquise !! Une pelouse au plafond. Ces longs filaments sont des algues microscopiques qui s’accrochent ensemble.

Le schéma ci-dessous, essaye de résumer un peu nos idées sur les sources de nourriture végétale dans cet étrange écosystème. Dans l’épaisseur de l’eau et au fond de la mer, des algues microscopiques qui se développeront quand la lumière pénètrera en été. Sous la banquise, une production végétale probablement faible au cœur de l’hiver, quand la lumière est faible, mais qui va exploser au début de l’été, alors que la lumière s’accroît et avant la débâcle.
Evidemment il y a de très grandes chances que ces différentes sources ne soient pas utilisées par les mêmes animaux…ça c’est une autre histoire que nous vous raconterons bientôt.
Et puis d’autres questions nous viennent, par exemple de savoir comment se passerait une année sans débâcle… ? ou bien au contraire, dans le cadre d’un réchauffement, une période sans banquise qui s’allongerait ?
Les questions rebondissent les unes sur les autres… sans fin !