Les abysses, si proches et si lointaines

Des abysses, nous avons gardé l’image de vastes étendues sous-marines, sombres, glaciales, et résolument hostiles. Elles commencent généralement à 1000 mètres de profondeur, là où les rayons du soleil ne percent plus du tout, pour plonger jusqu’à 11 kilomètres en dessous du niveau de la mer. 

Les océans couvrent 75% de notre surface terrestre et les abysses en constituent plus des trois quarts pourtant, les grands fonds marins sont encore largement inexplorés. Si inexplorés à vrai dire que même notre système solaire nous est mieux connu.

Si loin sous la surface des eaux, la pression est considérable, la lumière inexistante, la nourriture presque absente. Et malgré tout, la vie y existe à tous les niveaux. 

Plongée dans les abysses 

Longtemps considérées comme dénuées de vie, les grandes profondeurs des mers et des océans abritent en réalité une diversité très riche d’êtres vivants. À quelques centaines de mètres sous la surface, tout devient sombre. La photosynthèse s’interrompt, les plantes disparaissent et la vie devient exclusivement animale. 

Une vie forcée de s’adapter à des conditions très particulières et qui a donné naissance à des espèces radicalement différentes de ce que l’on peut régulièrement croiser à la surface. Poisson-vipère ou baudroie abyssale semblent sortis tout droit d’un autre monde et d’un autre temps avec leurs longues dents acérées.

Mais la descente dans les profondeurs se fait très progressivement. On distingue généralement dans les écosystèmes marins cinq zones bien définies : 

La zone épipélagique

Située entre la surface et 200 mètres de profondeur, elle est encore baignée de lumière et accueille la majeure partie de la faune que nous connaissons : poissons, requins, méduses, crustacés, cétacés… L’infiltration des rayons du soleil y permet le développement d’une flore abondante.

La zone mésale

Entre 200 et 1000 mètres. Moins d’1% des rayons du soleil parviennent à faire le voyage si bas, aussi la pénombre y est-elle continuelle et la flore se raréfie jusqu’à disparaître. La faune accueille en revanche toutes sortes de spécimens y compris des coraux, que l’on retrouve parfois jusqu’à 550 mètres sous la surface. Tout comme les récifs coralliens traditionnels, les coraux des grands fonds constituent le lieu de vie d’un important nombre d’espèces. C’est ici que l’on rencontre le désormais célèbre blobfish, qui ne mesure pas plus de 30 centimètres de long. 

La zone bathyale

Entre 1000 et 4000 mètres. À partir d’ici, l’obscurité est absolue. La zone bathyale plonge sous les continents et nous dévoile des espèces étonnantes telles que des poissons osseux, le poulpe Dumbo, le calmar-vampire et sa couleur rouge vif ou bien l’éponge lyre qui présente la particularité d’être carnivore. À cette profondeur pourtant, le chalutage fait encore des dégâts et met en péril différents animaux,  menacés par la destruction de leur habitat naturel.

La zone abyssale

Entre 4000 et 6000 mètres. Elle représente à elle seule environ 80% des fonds marins et abrite contre toute attente une biodiversité aussi riche que celle de la forêt tropicale. C’est ici, sur le fond des plaines abyssales recouvertes des sédiments issus de plusieurs millions d’années de décomposition des organismes marins, que l’on croise le ver tubicole géant ou le benthosaurus. Perché sur ses nageoires ventrales, il attend que ses proies viennent à lui afin de se nourrir en dépensant le moins d’énergie possible.

À cette profondeur, la pression est déjà telle que que la faune présente une morphologie bien spécifique, plus molle et majoritairement composée d’eau. Ça et là jaillissent parfois des sources hydrothermales dues aux volcans sous-marins. Aux conditions de vie difficiles s’ajoutent alors des températures extrêmes, capables de grimper de plusieurs centaines de degrés en l’espace de quelques mètres.

La zone hadale

Entre 6000 et 11 000 mètres. Enfouie à 11 kilomètres sous la surface, la fosse des Mariannes est actuellement la zone la plus profonde de la croûte terrestre, du moins jusqu’à ce que de nouvelles explorations mettent en évidence des zones plus profondes encore. 

La zone hadale est si difficile d’accès que la plupart des espèces qui la peuplent nous sont encore inconnues. Dans les grandes profondeurs, on parle généralement de fosses océaniques car le dénivelé y est très important.

Les abysses et leurs contraintes 

Comme dans tous les écosystèmes de la planète, les êtres vivants dans les abysses ont appris à s’adapter aux caractéristiques du milieu afin d’assurer leur survie. Dans les grands fonds, les crustacés, poissons et céphalopodes tiennent plus des créatures préhistoriques que des animaux marins que nous connaissons, à commencer par le redoutable poisson-ogre qui possède les plus longues canines au monde !

Il faut dire que la faune des profondeurs a dû apprendre à vivre privée de quelques-uns des éléments les plus essentiels. 

La lumière

À 200 mètres sous la surface, les rayons du soleil ne percent plus. Bon nombre des espèces des grands fonds sont donc aveugles ou dotées d’yeux hypertrophiés qui leur permettent de capter la moindre lumière. Et pourtant, les abysses sont loin d’êtres aussi sombres que l’on serait tentés de le croire. On estime qu’environ 80% des espèces abyssales sont luminescentes, c’est-à-dire capables d’émettre de la lumière par réaction chimique. 

Poisson-lanterne, éponge lampadaire, leur simple évocation nous met mille images en tête. Quant au syphonophore, il est une forme de zooplancton entièrement lumineux pouvant dépasser les cent mètres de long.  

En plus de permettre aux espèces de communiquer entre elles, la bioluminescence est un outil de taille pour chasser ou pour se défendre. Attirées par la lumière, les proies se dirigent ainsi tout droit vers la gueule du poisson-pêcheur tandis que le calamar des profondeurs a troqué son nuage d’encre pour un nuage de lumière au moment de prendre la fuite.

De nombreuses espèces de poissons ont ainsi développé une peau très noire capable d’absorber 99,5% de la lumière, un peu à la manière dont le fait déjà le plumage des oiseaux de paradis. Ainsi camouflés, ils deviennent parfaitement invisibles dans leur environnement ce qui leur permet de réduire jusqu’à six fois la distance à laquelle leurs proies les repèrent habituellement. À l’intérieur de certains poissons, même la peau de l’intestin est noire de manière à absorber la lumière des proies bioluminescentes qu’ils consomment.

La pression

La pression augmente progressivement avec la profondeur. Sachant que la pression en surface est légèrement supérieure à 1 bar et qu’elle augmente d’un bar supplémentaire tous les 10 mètres, la pression au creux des fosses océaniques dépasse largement les 1000 bars. L’équivalent du poids d’une voiture sur la surface d’un timbre poste.

Pour y résister, les espèces marines des abysses ont abandonné leur vessie natatoire traditionnelle. Initialement remplie de gaz afin de leur permettre de flotter, celle des créatures des grands fonds est remplie de graisse ou de cire et complétée d’une protection supplémentaire afin de la rendre plus robuste.

On remarque d’ailleurs que les poissons osseux se font rares à mesure que l’on plonge plus en avant dans les océans, pour être remplacés par des espèces gélatineuses, facilement malléables. 

La température

Les abysses ne connaissent ni l’alternance des saisons, ni les variations importantes de température. Dès 1000 mètres de profondeur, la température moyenne des abysses frôle les 2 degrés pour diminuer progressivement en atteignant le fond des océans.

La nourriture

La faune se raréfie en descendant dans les profondeurs, et avec elle la quantité de nourriture disponible. 

Dans les abysses de temps à autre, le cadavre en décomposition d’un grand mammifère marin offre une source de nourriture éphémère à une formidable quantité de petits animaux. On estime qu’environ 90% des cadavres de baleines atteignent les fonds marins et alors, une biodiversité très active se met en place le temps de quelques années ou de quelques décennies. 

Mais la plupart du temps, la nourriture disponible dans les grands fonds se limite aux déjections des animaux nageant dans les zones supérieures, et à la neige abyssale composée des fines particules issues de la matière organique tombant de la surface. À l’image du phytoplancton que l’on retrouve dans les écosystèmes marins baignés de lumière, cette pluie de détritus organique est à la base de la chaîne alimentaire dans les abysses. 

Forcément plus abondante dans les régions côtières du fait de la présence plus importante du plancton et donc de la faune et de la flore, la quantité de neige abyssale diminue à mesure que nous gagnons le large.

Puisque les proies se font rares, bon nombre d’animaux ont adapté leur mécanisme biologique en conséquence. La plupart sont capables de supporter des jeûnes prolongés et ont pris l’habitude de se mouvoir beaucoup plus lentement afin de préserver leur énergie entre deux repas comme c’est le cas du requin luth ou du poisson-revenant.. 

Pour faciliter leur quête perpétuelle de nourriture, c’est aussi leur densité musculaire qui est plus réduite, leurs écailles qui sont plus légères. Les poissons carnivores des abysses possèdent généralement une bouche démesurée munie de grandes dents pour que chacune de leurs attaques soit un succès.

D’autres espèces telles que l’eurypharynx sont désormais capables d’engloutir des proies plus grosses qu’elles grâce à un étonnant estomac élastique.

Vie et biodiversité près des sources hydrothermales

Au fond des eaux, les dorsales océaniques traversent les océans du globe en une chaîne de montagnes sous-marines colossale étendue sur environ 60 000 kilomètres, soit la plus longue chaîne existante sur Terre !

Plusieurs dizaines de milliers de volcans sous-marins ont pris forme au fil de ces dorsales, permettant l’apparition d’une multitude de sources océaniques. Réchauffée au contact du magma, l’eau qui en jaillit peut atteindre des températures extrêmes et s’est chargée de minéraux qui vont favoriser le développement d’une faune riche dans les grands fonds. Ce sont les cheminées ou sources hydrothermales. 

Ici, toute la chaîne alimentaire repose sur la chimiosynthèse. L’énergie est fabriquée par transformation chimique, à partir d’éléments minéraux. Dans les eaux chaudes, les bactéries prolifèrent et transforment les composés chimiques en sucres que consommeront les autres espèces abyssales. En fabriquant leur propre matière organique, elles alimenteraient ainsi une chaîne comprenant plusieurs millions d’animaux marins différents, la plupart encore totalement inconnus. 

Plus précisément, on distingue dans les océans deux types de sources hydrothermales :

• Les fumeurs noirs, où l’eau atteint les 400°C et est saturée en sulfure, de méthane et d’hydrogène. La fosse hydrothermale la plus chaude au monde grimpe à 407°C et se situe au cœur de l’Atlantique, entre le Brésil et l’Afrique de l’Ouest.
• Les fumeurs blancs, où l’eau est saturée en sulfure de calcium et se maintient autour des 200°C.

À ce jour, 600 espèces différentes ont été recensées sur la centaine de sources connues. Du fait de la quantité d’énergie et de nutriments disponibles dans un milieu autrement très pauvre, les espèces des grands fonds se réunissent en une foule dense autour des cheminées hydrothermales, généralement selon un schéma bien précis déterminé par la résistance à la chaleur de chacun.

Près de la bouche de la cheminée, là où les températures oscillent entre les 40 et les 100°C, nous retrouvons des espèces telles que le ver de Pompéi, ainsi baptisé du fait de la cendre qui lui tombe dessus en permanence.

Un peu plus bas, entre 10 et 35°C, ce sont d’autres espèces de vers qui ont établi leur colonie. Tous se sont adaptés à un régime alimentaire constitué exclusivement de bactéries. Le ver tubicole géant par exemple peut atteindre les 2 mètres de long et ne possède ni tube digestif, ni bouche ni anus mais un organe interne où évoluent une multitude de bactéries. 

À partir des sulfures présents dans l’eau et de l’oxygène présent dans le sang de leur hôte, les bactéries vont fabriquer les sucres nécessaires à la survie du ver. Il fait ainsi partie de ce que l’on appelle les espèces à symbiose obligatoire.

Et puis plus bas encore le long des cheminées hydrothermales, nous croisons à nouveaux quelques espèces de poissons telles que la lycode hydrothermale, très friande de mollusques, de crabes, de moules et de crevettes. Il faut dire que ceux-ci prolifèrent en grand nombre autour de ces zones et que la plupart ont également recours à ce type de symbiose.

Certaines crevettes vivant autour des fumeurs blancs et noirs sont aveugles et ont également renoncé à l’utilisation de leur tube digestif. Elles se nourrissent au contraire par la tête, en puisant leurs ressources vitales dans les nombreuses bactéries hébergées par leur organisme.

Pour d’autres espèces, les micro-organismes prolifèrent à l’extérieur comme c’est le cas du crabe yéti dont les soies recouvrant ses pinces abritent une multitude de bactéries.

Tous forment ainsi une importante concentration de biomasse qui permettront de nourrir différents maillons de la chaîne alimentaire jusqu’aux prédateurs situés au sommet.

Des ressources inestimables

Comme tous les écosystèmes marins, les abysses participent à absorber une grande quantité des gaz à effet de serre. En utilisant le méthane comme source d’énergie, elles piègent le carbone tombé dans les profondeurs et l’empêchent de remonter à la surface de manière à maintenir un climat stable à la surface.En cela, les abysses jouent un rôle majeur dans les cycles du carbone, de l’azote et du phosphore. 

En interaction perpétuelle avec les écosystèmes de surface, les abysses constituent le lieu de vie de nombreux points chauds de la biodiversité et un véritable laboratoire naturel où il nous est possible de comprendre les effets du changement climatique et leurs conséquences

Mais le fonctionnement tout particulier des grands fonds et la biodiversité exceptionnelle qui y évolue font des abysses le support de nombreux autres services essentiels. Rien que dans le domaine pharmaceutique, on constate que certaines enzymes présentes dans la faune abyssale partagent de grandes similitudes avec notre ADN ce qui en fait un support indispensable dans la recherche liée aux tumeurs ou au cancer. La capacité des organismes à résister à des pressions et des températures extrêmes en fait aussi des sujets d’étude passionnants, tout comme les vers géants des grands fonds qui possèdent la faculté de transporter de l’oxygène dans leur sang.

Quand aux sources hydrothermales précédemment évoquées, celles-ci participent largement à la régénération des nutriments et offrent toutes sortes de minerais en très grandes quantités. Cuivre, zinc, plomb, argent et même or mais aussi des éléments rares tels que le sélénium et le germanium, généralement présents sous l’eau en quantité bien supérieure à ce que l’on trouve sur Terre. 

Des ressources colossales, jusque-là relativement préservées du fait de leur difficulté d’accès. Mais les financements et les avancées technologiques progressent et de nombreuses autorisations d’exploiter les fonds marins ont été accordées ces dernières années. 

Bouleversements et exploitations des grands fonds

Les abysses constituent l’une des dernières zones inexplorées de notre planète. On se plaît à les imaginer intactes, semblables à ce à quoi elles ressemblaient il y a quelques milliers d’années. Et pourtant, même à plusieurs kilomètres sous la surface, les activités humaines ont laissé leur marque. 

Par le réchauffement climatique déjà, qui n’épargne pas les grandes profondeurs. Les eaux de surface plus chaudes se mélangent désormais moins bien avec les eaux froides des étages inférieurs. Cela réduit l’apport en oxygène dans des zones intermédiaires déjà très pauvres et ainsi reculent les milieux habitables pour de nombreuses espèces telles que le thon, au profit d’animaux plus invasifs.

En parallèle des modifications du climat, c’est aussi l’exploitation des ressources abyssales qui met aujourd’hui en péril l’équilibre des écosystèmes. Qu’il s’agisse du prélèvement de minerais ou d’hydrocarbures, les techniques employées sont dévastatrices pour la vie marine : destruction des habitats naturels, perturbations sonores et lumineuses… De quoi troubler les créatures de ces milieux habituellement silencieux. Des créatures qui n’existent nulle part ailleurs sur la planète et dont la disparition impacterait notamment le processus naturel de stockage du carbone.

Quant à la pêche, elle se développe jusque dans les couches inférieures des océans par le biais du chalutage des grands fonds. D’immenses filets ratissent désormais le fond des eaux, détruisant dans leur sillage une large partie de la faune locale pourtant très lente à se reconstituer. Le grenadier, l’empereur ou le sabre noir si caractéristiques des abysses par exemple peuvent vivre jusqu’à 100 ans mais ne deviennent matures qu’à partir d’une cinquantaine d’années. Leur cycle de reproduction est donc bien trop long pour tenir le rythme d’une exploitation massive et leurs populations sont sur le déclin.

Les espèces ainsi pêchées ne s’intégreront pas dans les filiales du commerce traditionnel mais alimenteront au contraire un marché de luxe très étroit, soutenu par des subventions massives de plusieurs dizaines de millions de dollars. De nombreuses mesures ont depuis été prises pour mettre en place des zones interdites aux chalutiers, mais beaucoup reste encore à faire.

Quant aux déchets plastiques, ils sont plus de 8 millions de tonnes à rejoindre les océans chaque année. Transformés en micro-particules au fil de leur décomposition, on sait désormais qu’ils sont parvenus à atteindre les zones même les plus profondes de l’océan.

Dans la fosse des Mariannes, à 11 kilomètres sous la surface, au moins un sac plastique intact a déjà été retrouvé et tous les spécimens étudiés avaient du plastique dans l’intestin. Des particules toxiques, potentiellement capables de libérer des produits chimiques en fonction de leur composition.

On estime désormais que plus aucun écosystème marin n’est épargné par la pollution, qu’elle soit plastique ou organique (hydrocarbures, pesticides, solvants, médicaments…). La neige marine issue de la surface se charge de ces polluants en atteignant les zones abyssales. Elle se mêlera ensuite aux sédiments qui tapissent le fond des océans ou bien sera consommée par diverses espèces en dépit de sa toxicité. Face à la rareté de la nourriture au cœur des abysses, pas question d’être difficile au moment du repas. 

La pollution chimique des grands fonds est tout particulièrement préoccupante car elle n’a aucun moyen de s’évacuer. À la différence des rivières par exemple que l’on peut nettoyer et dont le courant entraîne au loin les substances toxiques, les abysses se voient forcées d’emmagasiner les polluants venus de la surface et qui mettront parfois des centaines d’années à disparaître complètement. Bien assez de temps pour perturber les écosystèmes en profondeur sur le long terme.

À l’heure actuelle, seuls 0,0001% du fond marin en eau profonde nous est connu. Nous avons encore tout à découvrir des abysses, de leurs espèces et de leur mode de fonctionnement. Entre poursuivre les explorations ou laisser les profondeurs conserver leurs mystères, il y a tout un équilibre qu’il nous faut impérativement mettre en place sous peine de détruire des écosystèmes entiers souvent méconnus, et peut-être essentiels. Un équilibre qui dépendra majoritairement de la reconnaissance des abysses comme l’un des écosystèmes les plus fondamentaux de notre planète.