vendredi 15 février 2008 à 11:34

Un véritable laboratoire flottant !

Par Philippe Koubbi. Correspondant à bord de l'Umitaka Maru

(co-écrit avec Patrice Pruvost)
Comme vous avez pu le lire lors de nos précédents textes, l'Umitaka Maru est un véritable laboratoire flottant. A chaque station, tous les scientifiques à bord attendaient avec impatience les prélèvements pour obtenir le matériel nécessaire à leurs recherches. Ici tout a été passé au peigne fin afin de mieux décrire la biodiversité de la mer Dumont d’Urville.

Plusieurs équipes spécialisées dans les différents compartiments de l'écosystème ont analysé tous les paramètres, de l’hydrologie, avec des mesures physico-chimiques, au plancton (phyto- et zooplancton) jusqu’au necton (poissons et céphalopodes).

A partir des diverses stations d’échantillonnage au milieu de l'immensité de l'océan, nous allons maintenant passer a la seconde phase du programme qui se fera en laboratoire : l’identification fine des espèces et les analyses écologiques. Cela permettra de mieux comprendre le fonctionnement de la biodiversité de ce secteur, ses particularités hydrologiques et écologiques.

Toutes les activités scientifiques à bord ont été coordonnées par le Professeur Takashi Ishimaru et Graham Hosie en association avec les diverses équipes à bord.

Takashi Ishimaru et Graham Hosie.


Nous vous présentons maintenant les travaux de nos collègues étrangers embarqués avec nous.



1. Paramètres océanographiques


Les paramètres physico-chimiques de l'eau sont mesurés par des enregistreurs ou après filtrations des différents éléments contenus dans l'eau. Ont été mesurés les sels nutritifs, les pigments photosynthétiques,…

Kazuo Amakasu, professeur assistant au TUMSAT.




2. Phytoplancton


Le phytoplancton est étudié par filtration de l'eau ou par étude visuelle au microscope des algues capturées dans les filets. Deux équipes travaillent à bord sur l'étude de ces différents paramètres.

Je m’appelle Naho Horimoto et je suis professeur-assistant au laboratoire du TUMSAT. J’étudie les variations spatiales de la composition spécifique du phytoplancton et de la biomasse en Carbone. J’ai également deux autres intérêts, les performances photosynthétiques du phytoplancton et les relations entre la croissance du phytoplancton et le microzooplancton. La production primaire est évaluée à partir de mesures du carbone C13 et des techniques de fluorescence (FRRF).

Naho Horimoto, © J.H. Hecq.


Je suis Toru Hirawake et je suis accompagné de Naoki Kondo. Nous travaillons à la Graduate school of Fisheries Sciences (Hokkaido University). Les objectifs de nos études sont :
1. expliquer les relations entre les propriétés optiques de l'eau et la concentration en phytoplancton ;
2. quantifier les relations entre absorption de la lumière et la production primaire ;
3. valider les observations la calibration des capteurs satellitaires de mesure de la couleur de l’eau dans l'océan Austral.

Pour cela, nous mesurons les radiations spectrales dans la masse d’eau, (PRR-800/810, Biospherical), l'absorption de la lumière et son atténuation (ac-s, WETLabs)), le volume scattering function (VSF3P, WETLabs), et l’épaisseur optique liée aux aérosols atmosphériques (Microtops II, SOLAR Light). Les échantillons d'eau de mer sont également traités pour analyser la composition en Chlorophylle a ou la composition des pigments par chromatographie (HPLC). Nous mesurons également l'absorption de la lumière dans l’eau par les particules et la matière dissoute. Les résultats de ces mesures seront utilisés pour estimer les groupes phytoplanctoniques et la production primaire en utilisant les données satellites de la couleur de l'eau.

Toru Hirawake, © J.H. Hecq.


3. Zooplancton

Le zooplancton est prélevé à partir des différents filets de maillage et son étude se fait en fonction de la taille des organismes. Le microzooplancton sera étudié en laboratoire après la campagne. Le macrozooplancton a été en partie trié sur le navire, identifié, photographié et mis en collection. Pour effectuer ce travail, en plus de celui effectué par Jean-Henri Hecq, deux autres équipes ont travaillé en parallèle, l'équipe de Russel Hopcroft et de Dhugal Lindsay.

Un écho-sondeur a permis également de détecter le krill dans la colonne d'eau. Les captures que nous avons faites permettront de calibrer les signaux reçus.

Russel Hopcroft, © J.H. Hecq.


Je suis Russel Hopcroft, et je travaille en tant que professeur associé à l’Université de Fairbanks en Alaska: Je vous présente en quelques lignes mes activités. La diversité des communautés de zooplancton est peu connue du public et l’importance de son rôle dans l’écosystème est souvent sous-estimée par de nombreux scientifiques. Pendant les campagnes CEAMARC, trois approches différentes nous permettent d’atteindre cet objectif :
- premièrement, avec mes collègues Dhugal Lindsay et Veronica Fuentes, nous nous sommes intéressés aux organismes du zooplancton à corps mous lesquels sont souvent négligés dans les analyses du zooplancton. Le zooplancton gélatineux est un groupe important de prédateurs planctoniques mais son identification et son étude quantitative sont difficiles. Les raisons résident d’une part dans la difficulté à les collecter en bon état avec les engins de prélèvements traditionnels et d’autre part, leurs corps se déforment ou se dégradent suite ou à leur fixation dans le formol ou dans l’alcool. Notre équipe a l'expertise pour assurer ce travail de taxonomie et identifier les nouvelles espèces de ces groupes avant fixation ;

Veronica Fuentes, postdoctorante à l’Instituto Ciencias del Mar, © J.H. Hecq.


- deuxièmement, pour illustrer la diversité du zooplancton, nous avons à partir de spécimens vivants pris des photographies sous marines ou au microscope pour montrer la beauté de ces organismes ;
- troisièmement, nous allons compléter la bibliothèque du programme mondial de barcoding of Life en y ajoutant les organismes zooplanctoniques que nous avons observé. Nous espérons pouvoir ajouter à ce programme de nouvelles espèces non encore répertoriées et aider la communauté scientifique à les identifier dans le futur.>

Dhugal Lindsay, © J.H. Hecq.


Je m’appelle Dhugal Lindsay et je travaille au Japan Marine Science and Technology Center. La mer est pleine de petits organismes qui dérivent avec le courant : le plancton. Ce dernier peut être capturé vivant à la surface de la mer dans des bouteilles. Pour observer les organismes planctoniques vivant loin sous la surface dans les profondeurs océaniques, nous les retirons de leurs habitats à l'aide de divers filets aux maillages fins. De nombreux animaux meurent ou sont endommagés pendant la longue remontée dans ces filets. En effet, ils s'écrasent les uns contre les autres ou contre le filet. Ces spécimens sont indispensables pour comprendre le fonctionnement de l'océan et l'impact anthropique.

Une autre voie pour étudier le plancton est d'envoyer des caméras sous l’eau pour photographier et filmer ces organismes dans leur habitat naturel. C'est probablement la meilleure solution pour étudier les organismes gélatineux dont les corps sont tellement fragiles. Au cours de cette campagne CEAMARC, mes collègues et moi avons utilisé le MULTISPLASH, une plateforme équipée de caméras vidéo haute définition et de lampes halogènes de 150 Watts, deux microscopes (colour Visual Plankton Recorders or colour VPRs), une bathysonde (appareil de mesure de la salinité, la température et la profondeur), des capteurs mesurant l'oxygène dissous, la chlorophylle, la turbidité, la lumière transmise. Cela permet à la fois d’observer et de connaître l’environnement des organismes gélatineux tels les siphonophores, les cténophores et les méduses qui sont des prédateurs voraces. Ces organismes sont abondamment présents dans les océans mais restent encore peu connus. Les différents capteurs du MULTISPLASH devraient nous permettre d’établir une corrélation entre les distributions et les habitats de la faune gélatineuse avec une précision impossible à obtenir avec des moyens d'études classiques. Nous avons observé également le contenu de tous les filets afin de nous aider à l'identification des organismes observés par les caméras.

4. Necton

Le necton a été étudié par deux équipes celle de Philippe Koubbi avec Eric Tavernier et Patrice Pruvost et celle de Moteki San.

Masato Moteki, copyright J.H. Hecq.


Je suis Masato Moteki, professeur assistant au TUMSAT, et j’ai deux objectifs scientifiques concernant les recherches dans l’océan Austral. Le premier est de préciser la liste des espèces de poissons méso- et bathypélagiques du secteur Indien de l’océan Austral, l’un des moins connu au niveau mondial !

Nos recherches précédentes ont été effectuées à partir du navire école et de recherche l’Umitaka Maru dans la baie de Lutzow Holm et le long de la longitude 140°E. Cela a permis de montrer l’importance de la biomasse de poissons en dessous de 500 mètres de profondeur. Cette dernière est bien plus importante que ce que pensions.

Une autre partie de mes études vise à mieux appréhender le développement des jeunes stades de poissons de l’océan Austral (Myctophidés, Bathylagidés, Gonostomatidés, Notothenioidei). Les migrations verticales et horizontales des poissons, le développement larvaire incluant le squelette (ostéologie), sont bien connues pour d’autres mers alors que, dans l’océan Austral, les connaissances sur les migrations sont connues uniquement pour quelques espèces. La comparaison des cycles de vie basée sur les jeunes stades de développement pourra être utile pour clarifier l’histoire évolutive unique de ces espèces dans l’océan Austral.

Durant cette campagne, l’Umitaka Maru a été équipé de plusieurs systèmes de filets pouvant s’ouvrir et se fermer aux profondeurs désirées comme le RMT 1+8. Nous avons également utilisé un grand chalut pélagique, le IYGPT. Les recherches que nous avons effectuées et les collaborations avec Philippe Koubbi, Patrice Pruvost et Eric Tavernier, tout comme les échanges d’information avec les autres chercheurs de la mission, permettront une très grande avancée dans les divers champs disciplinaires de l’ichtyologie, la science qui étudie les poissons.

Toutes les équipes scientifiques ont été aidés par de nombreux étudiants en Master et doctorants parmi lesquels, nous citerons:

- Fuminori Hashihama, Saori Yasui,


- Margaret Lindsay, Andrea Walters


- Ryoji Toda, Rina Nagano, Naoki Kondo,


Pour en savoir plus sur l'équipage, consulter la rubrique Les trois navires

Commentaire

 

1. Le jeudi 21 février 2008 à 16:14, par laurine

est ce que vous pouver nous donner plus d information sur le plancton

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