Les fiches de l'institut
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Fidèle à ses missions, l’Institut océanographique met à disposition de ses publics, depuis 2011, des synthèses pour promouvoir la connaissance et la protection de l’Océan.
Ces fiches sont rédigées par des membres du Conseil scientifique de l’Institut mais également par certains des plus grands experts de l’océan. Elles vous sont proposées pour vous permettre de mieux comprendre ce qui se joue aujourd’hui en matière de fonctionnement de l’Océan, de biodiversité marine et de rapports Homme/Océan.
Elles sont classées par numéro d’ordre de publication et avec un code couleur en fonction du thème de la fiche et des sous-thématiques liées.
L'Homme et l'Océan
- Ressources marines
- Risque environnemental
- Pollution des océans
- Droit de la mer, droit maritime, conventions autour de la mer et organisations internationales
- Sciences participatives, médiation
- Innovations scientifiques et nouvelles technologies
- Art et science
Le fonctionnement de l'Océan
- Géosciences
- Chimie de l’eau de mer
- Biogéochimie
- Climat, interactions Océan/Atmosphère, dynamique océanique
La biodiversité marine
- Études sur la biodiversité
- La diversité biologique, apparition de la Vie
- Les menaces actuelles sur la biodiversité marine
- Protection de la biodiversité
La découverte en Bretagne de fossiles très semblables aux méduses Cyclomedusa d’Ediacara est présentée en analysant l’environnement géologique fossilifère du Dévonien de cette région. Un scénario de fossilisation possible est proposé, en comparant avec les échouages actuels de méduses. Un résumé de l’évolution supposée de ces animaux termine cet article.
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Les expériences mettant en évidence les manifestations biologiques qui ont abouti à la découverte de l’anaphylaxie, c’est-à-dire le paroxysme des allergies, ont débuté sur le navire du prince Albert Ier de Monaco, la seconde Princesse-Alice. Retracer les étapes permet de confirmer qu’il s’agit bien d’une découverte océanographique.
Le peintre et explorateur autrichien Eugen von Ransonnet-Villez (1838-1926) a été le premier à utiliser l’art pour faire découvrir à ses contemporains le monde sous-marin de manière réaliste. Assis dans une cloche de plongée, il a réalisé des croquis de ce royaume alors presque inaccessible. Ses œuvres ont contribué à l’exploration scientifique du monde sous-marin et de ses habitants.
Le platine (Pt) est un élément technologique critique (TCE) et un contaminant émergent dans les compartiments environnementaux. En particulier, en zone côtière, il existe encore trop peu de données concernant ses concentrations, sa distribution et ses effets écotoxicologiques sur les organismes. Toutefois, l’évolution historique dans ces milieux montre une rapide augmentation des niveaux de Pt, motivant le besoin de renforcer la compréhension de ses cycles biogéochimiques.
Les microalgues sont un monde de biodiversité pour ainsi dire encore inconnu, qui présente des
promesses de valorisation insoupçonnées dans les domaines de l’énergie, de la nutrition, de la
pharmacologie, de la cosmétique et de la nutraceutique. Cependant, pour que ces débouchés soient
économiquement viables, la recherche doit encore relever de nombreux défis, notamment pour
améliorer les procédés de production.
Les plastiques subissent des processus de dégradation dans l’océan, entraînant la formation de microplastiques qui polluent 80 % de la surface des océans (de petites particules peuvent aussi y rentrer directement). Le risque écologique majeur est leur ingestion par les organismes marin et un possible transfert dans la chaîne alimentaire pouvant aboutir à l’Homme.
Une autre menace est qu’une partie des plastiques puisse disséminer des espèces invasives ou toxiques. Leur dépollution totale des océans est simplement impossible. Les solutions impliquent des mesures réglementaires, un changement des comportements de consommation, l’augmentation du recyclage, la promotion de l’économie circulaire.
Walter « Zarh » Howlison Pritchard (1866-1956) fut le premier peintre à revêtir un casque de plongée, à alourdir son chevalet avec du plomb et à réaliser des peintures à l’huile sous la surface de la mer.
Au début du XXe siècle, il s’oriente vers la peinture de scènes sous-marines, depuis les eaux chaudes de Tahiti, jusqu’aux mers glaciales de l’Écosse occidentale. Aujourd’hui, ses peintures prennent une allure poignante en tant que témoignages de milieux marins autrefois florissants.
Dispersées dans les décors du Musée océanographique de Monaco, les méduses rappellent que c’est par les récoltes de Pelagia noctiluca que le Prince Albert Ier de Monaco a commencé sa carrière d’océanographe. Puis, dans la faune bathypélagique, la couleur violet-pourpre des Atolla l’a intrigué. C’est ce qui peut justifier leur présence dans les décors du Musée.
Au moment où le Prince Albert Ier de Monaco entreprend ses campagnes en 1885, la polémique sur la fameuse zone azoïque en dessous de 500 m s’est tue. Et cela grâce à des observations que le Prince considère comme les temps forts de l’histoire de l’océanographie biologique, et dont il met en scène les animaux emblématiques dans les mosaïques de son Musée.
Les diatomées sont des microalgues unicellulaires présentes dans tous les milieux aquatiques, particulièrement abondantes dans les régions côtières et aux hautes latitudes. Leur activité photosynthétique est équivalente à celle de toutes les forêts tropicales, ce qui en fait un élément clé des chaînes alimentaires aquatiques. Les diatomées contribuent également aux cycles biogéochimiques de la Terre, et nos réserves de pétrole et de gaz proviennent en grande partie de diatomées. Les scientifiques sont désireux d’apprendre comment elles construisent leurs parois cellulaires en verre, afin que les connaissances puissent être utilisées pour la nanotechnologie.
En 2014 et 2015, au cours de son tour du monde en catamaran de sport, Yvan Bourgnon constate que la mer, à certains endroits est maculée de déchets plastiques. Avec la création de son association, The Sea Cleaners, dédiée à la lutte contre la pollution océanique, il se lance dans la conception d’un navire révolutionnaire, un quadrimaran géant, le MANTA, collecteur de macrodéchets plastiques. Présenté à la COP22 à Marrakech en novembre 2016, il reçoit un accueil très positif et est entré, début 2017, dans ses premières phases d’étude, en vue de la construction du navire.
Le mot « algue » désigne des organismes qui appartiennent à des lignées du monde vivant parfois très éloignées entre elles. Jusque dans les années 1960, la classification du vivant comportait un Règne végétal subdivisé en Cormophytes et Thallophytes (Algues, Champignons et Lichens). Or, quoi de commun entre un cèpe et un varech ? La notion même de « Règne végétal » est impossible à définir clairement. La définition des algues n’est pas simple et répond plus à des nécessités pratiques qu’à celle d’un groupe naturel. Pour un systématicien, les algues n’existent pas.
La théorie de l’endosymbiose a désormais été solidement démontrée : la mitochondrie serait dérivée d’une bactérie pourpre ayant apporté à son hôte les chaînes métaboliques de la respiration ; le plaste serait originaire d’une cyanobactérie ayant, elle, apporté la photosynthèse productrice d’oxygène. Les associations les plus complexes rencontrées chez les algues résultent d’emboîtements successifs de plusieurs partenaires procaryotes et eucaryotes. Les cellules des Eucaryotes, y compris les nôtres, seraient donc des chimères issues de l’association puis de la coévolution de plusieurs types d’organismes.
Certaines décorations dans les caissons latéraux du plafond de la salle de conférences du Musée océanographique de Monaco représentent des animaux marins sélectionnés parmi les illustrations de l’ouvrage Kunst-Formen der Natur publié en 1904 par Ernst Haeckel, professeur de zoologie à Iéna (Allemagne). Au centre de ce plafond, six tableaux sont des allégories des moments importants de la carrière du Prince Albert Ier de Monaco, le Prince Savant.
Un perturbateur endocrinien est une substance ou un mélange de substances, qui altère les fonctions du système endocrinien. Ils peuvent être d’origine naturelle ou anthropique. Ces composés vont finalement se retrouver dans tous les écosystèmes, et in fine en milieu marin. Leurs effets néfastes dans le milieu marin sont aujourd’hui bien établis : ces composés peuvent induire des troubles du développement et/ou de la reproduction chez les organismes exposés. Ils sont devenus une préoccupation mondiale et sont considérés comme l’une des menaces les plus sérieuses pour la biodiversité et la santé des écosystèmes.
Dès 1959, le Traité sur l’Antarctique, à durée indéfinie, réserve la région australe aux seules activités pacifiques et scientifiques. Un « gel » territorial a été retenu. Sont interdites les activités relatives aux ressources minérales autres que celles menées à des fins scientifiques. Le cadre juridique des activités humaines a été renforcé par l’adoption de nouvelles décisions adoptées par les États en matière de tourisme. Elles forment, avec les conventions entrées en vigueur, ce qu’on appelle le « Système du Traité sur l’Antarctique ». Les États veillent à ce que la coopération qu’ils ont réussi à établir en Antarctique puisse perdurer.
Longtemps considérés comme des corps gras servant de réserve énergétique, les lipides ont été reconnus comme constituants essentiels des membranes cellulaires, et diverses avancées leur confèrent désormais un statut de composés biochimiquement actifs dans la cellule. Certains lipides concourent au maintien d’une bonne santé et présentent un intérêt dans la prévention et le traitement de pathologies. L’extraordinaire diversité moléculaire des organismes marins, souvent sans équivalent terrestre, constitue la source la plus originale, la plus vaste et la plus prometteuse, de lipides biologiquement actifs.
La photosynthèse assure la fabrication de la matière vivante à partir de l’énergie solaire. L’énergie lumineuse est captée par la chlorophylle. D’autres pigments lui servent d’antenne collectrice de lumière, conférant des teintes variées aux organismes. Les recherches ont permis de retracer l’origine et l’évolution de la photosynthèse au sein des êtres vivants. La photosynthèse, inventée par des bactéries, a été acquise plusieurs fois par diverses lignées d’organismes eucaryotes sans liens directs de parenté. Ces résultats expliquent pourquoi tous les organismes capables de photosynthèse ne sont plus regroupés en un seul ensemble dans les classifications modernes.
Les calmars comprennent environ 290 espèces. Les plus grands invertébrés marins appartiennent à ce groupe. Ces mollusques ont fait l’objet d’une exploitation croissante par la pêche depuis la deuxième moitié du XXe siècle. La plupart des 40 espèces pêchées bouclent leur cycle biologique en un an. Leur survie dans le milieu naturel est mal connue car leur croissance rapide fait qu’ils ne sont pas longtemps capturables par le même type d’engin. L’approche classique, par modélisation afin de les répartir en quotas de pêche pour chaque flottille, en biologie des pêches n’est pas toujours transposable à ces mollusques.
Des vitraux sont situés dans la bibliothèque de la Maison des Océans, l’établissement parisien de l’Institut océanographique, Fondation Albert Ier, Prince de Monaco. La peinture de ces vitraux a fait l’objet d’une étude de la technique de leur réalisation. Le thème reprend des illustrations tirées des planches illustrées du naturaliste allemand Ernst Haeckel.
La Maison des Océans à Paris, fondée par Albert Ier, Prince de Monaco, est décorée d’une verrière représentant dix-huit animaux marins, reproduits d’après les planches de l’ouvrage Kunstformen der Natur de Ernst Haeckel. La sélection semble avoir été dictée par les thèmes de prédilection du Prince : origine de la vie, sortie de l’eau vers le milieu terrestre, plans de symétrie, viviparité, protection des jeunes. Au début du XXe siècle, ces thèmes étaient encore des arguments pour étayer la théorie de l’évolution.
La démarche du Programme OceanoScientific, né en 2005, s’avère en harmonie avec la politique scientifique mondiale relative à l’étude du changement climatique. La Campagne OceanoScientific est composée d’une succession d’expéditions autour de l’Antarctique, sur un voilier spécialement étudié, équipé de capteurs d’une dizaine de paramètres. Ce voilier évolue à l’interface océan-atmosphère sans polluer son environnement, ni détourner le vent, ni fausser les relevés de température de l’eau de mer de surface. Il est également capable de se déplacer sur l’Océan, en autonomie énergétique totale. L’expédition inaugurale est partie de Monaco le 17 novembre 2016, menée par Yvan Griboval en solitaire.
DORIS est un site participatif émanant de la Fédération Française d’Études et de Sports Sous-Marins. Dès sa conception, il a eu également vocation à devenir un outil pédagogique, comme source d’informations et de photographies, au service des cadres de la FFESSM. L’idée d’un fichier illustré des espèces subaquatiques le plus exhaustif possible est née d’un constat : la grande majorité des guides faunistiques actuels présentent à 80 % les mêmes espèces. Il est souvent difficile de trouver une information aidant à la détermination d’une espèce moins fréquente et qui pourtant excite la curiosité !
Né en 1882 à Lamballe, Mathurin Méheut s’inscrit à 20 ans à l’École des arts décoratifs à Paris et à l’École normale d’enseignement du dessin. Il approche le milieu marin dès 1910. En 1913, il participe au premier salon des peintres animaliers et acquiert son titre de peintre animalier. L’art de Méheut s’est largement inspiré de la réalité du monde marin et de sa biodiversité. Artisan d’art et observateur naturaliste, Méheut a su joindre à la vérité scientifique une forme esthétique qui relève de l’harmonie.
Les grandes réserves marines hautement protégées constituent un outil essentiel pour répondre à plusieurs enjeux qui touchent au bon état de l’océan. Ces réserves protègent des zones océaniques contre les activités humaines destructrices, comme la pêche industrielle, la pêche illégale ou l’extraction de ressources naturelles. Elles contribuent également à préserver les espèces, les habitats et la diversité fonctionnelle des écosystèmes. Pourtant, à ce jour, seuls environ 2 % des océans mondiaux ont été désignés comme réserves marines hautement protégées.
The Pew Charitable Trusts et plusieurs partenaires ont lancé le projet Héritage Mondial des Océans en 2006. Le but est de contribuer à créer des réserves marines d’une superficie d’au moins 200 000 kilomètres carrés. Héritage Mondial des Océans collabore avec les communautés, les gouvernements et les scientifiques du monde entier pour sauvegarder certains des environnements océaniques les plus importants et les mieux préservés. Pour surveiller et faire respecter les réserves naturelles, Pew s’est associé à Satellite Applications Catapult, une initiative du gouvernement britannique, pour lancer le projet Eyes on the Seas et son centre de surveillance virtuelle.
En 1925, les « bactéries » au sens de l’époque (nommées procaryotes) sont considérées comme fondamentalement différentes de tous les autres êtres vivants (nommés eucaryotes).
La forte ressemblance des plastes et des mitochondries avec des bactéries, ainsi que des observations suivies par de nombreuses études, ont montré qu’ils seraient des procaryotes installés dans des cellules eucaryotes et ayant co-évolué avec elles. Les progrès de la génomique tendent désormais à montrer qu’un transfert massif de gènes bactériens dans une archée a précédé ces installations. Les cellules eucaryotes seraient donc des chimères contenant du matériel génétique d’origines multiples.
Utilisées depuis la plus haute antiquité, les éponges naturelles appartiennent au groupe des Spongiaires, dont on a longtemps discuté la nature animale ou végétale. Ils représenteraient les plus anciens animaux pluricellulaires. Ces organismes filtreurs ont une action de premier plan dans la qualité de l’eau. Dans les abysses, certaines éponges sont devenues carnivores. On les trouve depuis le littoral jusqu’aux plus grands fonds, et il existe des espèces d’eau douce. Facilement accessibles aux prédateurs, elles se défendent en fabriquant une exceptionnelle variété de molécules plus ou moins toxiques, qui suscitent un grand intérêt en pharmacologie.
Le monde vivant marin peut être considéré comme un gisement naturel riche en composés très variés, en molécules biologiquement actives, souvent sans équivalents terrestres. Les organismes marins vivent dans des conditions très différentes et peuvent parfois être exposés à des conditions extrêmes. Ils produisent une large variété de substances à activité spécifique, en particulier des lipides, sources majeures d’énergie métabolique et matériaux essentiels pour la formation des membranes cellulaires et tissulaires. Cette synthèse présente les principales classes de lipides marins, d’intérêt en nutrition et santé humaines, et leurs sources.
Le développement des pêches s’est traduit par un impact massif sur les ressources vivantes de la mer et une très forte diminution de l’abondance des espèces ciblées. L’enjeu est de limiter l’impact de la pêche sur les ressources et les écosystèmes. Il appartient aux décideurs politiques de choisir un objectif de gestion considéré comme désirable et durable.
L’évaluation des stocks est réalisée par des groupes d’experts, réunis chaque année à l’initiative des organisations internationales progressivement mises en place dans tous les océans du monde.
Deuxième ressource naturelle la plus consommée dans le monde, les granulats comprennent principalement sables et graviers. Ils se forment sur des échelles de temps géologiques. Les ressources exploitables de sables et granulats sont limitées et non renouvelables. La consommation mondiale de granulats est croissante et atteint des valeurs colossales. Les granulats siliceux sont essentiellement utilisés pour la construction, le rechargement des plages et la protection des côtes, la poldérisation, les routes et voies ferrées, le drainage. Les granulats calcaires sont utilisés pour l’amendement des terres agricoles.
Le thon rouge atlantique effectue d’importantes migrations entre les régions froides où il se nourrit et les régions plus chaudes dans lesquelles il se reproduit. Espèce très féconde, il peut vivre jusqu’à 40 ans. Dans le bassin méditerranéen, il est exploité depuis le Néolithique. Le thon rouge atlantique est exploité par plus d’une vingtaine de pays. L’essor du marché sashimi a abouti à une surexploitation. La Commission internationale pour la conservation des thonidés atlantiques a adopté en 2007 un plan de reconstitution du stock de thon rouge de l’Atlantique Est et de Méditerranée, qui a permis d’améliorer sa situation.
Les déchets marins sont définis comme toute matière solide persistante, qui est fabriquée ou transformée, et laissée ou abandonnée dans le milieu marin. Il s’agit d’un problème complexe, avec des conséquences importantes pour les environnements marin et côtier, et les activités humaines qui s’y déroulent. Ces déchets proviennent de nombreuses sources et génèrent un large éventail d’impacts environnementaux, économiques, sanitaires et socioculturels, ainsi que sur la sécurité en mer.
Le climat du nord de l’Afrique a été le théâtre d’une variation rapide il y a environ 10 000 ans. Le Sahara était alors une région couverte de végétation, alors que l’on n’y observe aujourd’hui que des sols secs et dénudés. Cette oscillation, entre un climat humide et une aridification, est revisitée à l’aide d’outils géochimiques performants. Ce travail, portant sur les 20 000 dernières années, permet d’établir un lien entre les variations paléo-environnementales et les phases d’évolution et/ou d’occupation humaines le long du bassin-versant du Nil.
Les vagues scélérates sont des vagues isolées anormalement élevées, comparées au champ de vagues avoisinantes. Elles sont dangereuses parce qu’inattendues, dans un champ de vagues donné auquel les marins se sont adaptés spontanément, et elles échappent à leur vigilance. Dans certains cas, elles peuvent atteindre 30 m de hauteur. Les marins y sont de plus en plus attentifs car elles sont plus fréquemment reportées par les navigants, de nos jours. Elles font, depuis peu, l’objet d’approches plus scientifiques.
Un tsunami est une vague générée par un mouvement brusque du fond marin. Caractérisé par une grande longueur d’onde, un tsunami ne perd que très peu de son énergie mécanique lors de sa progression et peut traverser un océan entier : des tsunamis distants peuvent être tout aussi dévastateurs que des tsunamis locaux. Leur vitesse de propagation parfois très élevée accroît les contraintes des systèmes d’alerte aux tsunamis distants et rend nécessaire l’éducation des populations, lorsqu’il s’agit de tsunamis locaux. La morphologie des côtes peut accentuer ou atténuer les processus d’amplification des tsunamis.
En Arctique, le réchauffement des surfaces ainsi que le recul de la banquise sont exceptionnels par rapport aux 1 400 années précédentes. Des changements spectaculaires interviennent sur la cryosphère. À grande échelle, actuellement, c’est l’influence humaine qui domine pour le réchauffement arctique.
En revanche, celui du Groenland est dû pour 1/3 à l’influence humaine, et pour 2/3 à la configuration de la circulation atmosphérique. La fonte des glaces de l’Arctique sera amenée à se poursuivre, même dans les scénarios les plus optimistes de maîtrise des rejets de gaz à effet de serre.
Les espèces invasives sont généralement connues pour proliférer et entrer en concurrence avec les espèces autochtones ou celles exploitées par l’homme. Leur éradication ou le contrôle de leur biomasse représentent des défis très coûteux et à long terme. Cependant, la biomasse de certaines espèces comme la grateloupe et la crépidule, disponible en grande quantité et renouvelable, pourrait présenter un grand intérêt économique et devenir un gisement à exploiter.
La contribution des zones côtières pour soutenir les écosystèmes permettant le développement de la plupart des sociétés humaines, qui y vivent, est importante. Depuis 1993, le programme Interactions Terre-Océan dans la Zone Côtière (LOICZ) a évolué depuis un projet basé à l’origine sur les flux biogéochimiques et qui inclut maintenant le défi de durabilité des systèmes socio-écologiques dans la zone côtière. Renommé projet Terre d’avenir – Côtes, il entre dans une nouvelle ère de recherche pour fournir des connaissances et un soutien pour les transformations en vue d’un monde durable.
Le premier récit de navigation est le célèbre périple d’Ulysse en Méditerranée, périple si merveilleusement raconté par Homère, il y a presque trois millénaires. Reconnu comme le premier chef-d’œuvre littéraire, l’Odyssée met en scène le héros mythique aux prises avec les vicissitudes d’un voyage en mer, qui, tout en ajoutant une note épique, en constituent surtout une extraordinaire description de la mer.
Les récifs coralliens tropicaux doivent être exposés à la lumière du soleil pour permettre la photosynthèse de leurs algues endosymbiotiques. Les coraux reçoivent donc des doses élevées d’UV du soleil. Les rayonnements puissants des UV provoquent des lésions aux biomolécules telles l’ADN et les protéines. Pour éviter l’atteinte des rayonnements solaires, les tissus des coraux contiennent des filtres solaires anti-UV, appelés acides aminés de type mycosporine, molécules produites en commun par le corail-hôte et les algues symbiotiques, qui interceptent et neutralisent les UV.
L’océan Austral est délimité par le courant circumpolaire, qui constitue une barrière écologique. Sa faune d’invertébrés benthiques est riche, diversifiée et abondante. Elle possède de nombreuses caractéristiques : fort endémisme, gigantisme, proportion importante d’espèces « incubantes ». De nombreuses espèces vivent dans des gammes de profondeurs larges.
Cette faune dont la biodiversité est sous-estimée, adaptée à un environnement extrême, est unique et fragile, et ne pourra résister à l’impact du changement global.
Quatre facteurs clés différencient la haute mer des eaux côtières et doivent être pris en compte dans les méthodes de gestion : profondeur et tridimensionnalité, grande étendue des aires de répartition des espèces, stabilité des habitats, liens entre fonds marins, colonne d’eau et eaux de surface.
Les activités humaines en haute mer portent préjudice aux liens verticaux et horizontaux essentiels. Pour atténuer ces effets, la haute mer doit être gérée de manière intégrée, en prenant explicitement ces liens en considération.
Jusqu’en 2008, on croyait que, il y a deux milliards d’années, la Terre était peuplée uniquement de micro-organismes. Mais les fossiles du Gabon, biota appelé « groupe des Gabonionta », prouvent que quelque chose de radicalement nouveau survint à cette époque : des cellules commencent à coopérer pour former des unités plus complexes et plus grandes. À partir de ce moment, la voie s’est ouverte à de nouvelles expériences évolutives, qui transformeront la biosphère en l’enrichissant d’organismes pluricellulaires.
Des sorties de fluides froids au fond de la mer, en particulier au sein des marges continentales, sont encore peu connues et vraisemblablement plus abondantes que celles issues de l’hydrothermalisme. Ces fluides peuvent être émis, suivant leur profondeur d’origine, à des températures de plusieurs dizaines de degrés. La mise en évidence de l’importance de ces fluides est relativement récente. Localement, ces fluides libérés en fond de mer peuvent avoir un important impact sur l’environnement profond et l’installation d’écosystèmes spécifiques.
Lorsque la Méditerranée faisait partie de l’ancienne Téthys, elle comptait de nombreuses formations récifales, qui se sont éteintes pendant la crise de salinité messinienne. Lors de l’ouverture du détroit de Gibraltar, de nouvelles espèces de coraux sont réapparues, et la Méditerranée en compte actuellement plus de 200, qui ont colonisé tous les milieux, depuis la surface jusqu’à plus de 1 000 m de profondeur. Les coraux durs de Méditerranée peuvent donner lieu à des bioconstructions assez importantes. Les récifs profonds de coraux froids ont mis des centaines d’années à se former, mais sont menacés inexorablement.
L’existence de ces créatures marines gigantesques, agressives, munies d’immenses tentacules, capables de faire sombrer des navires, a envahi l’imagination des humains depuis l’Antiquité. La première rencontre avec un véritable calmar géant a lieu le 30 novembre 1861 au large de Tenerife. La connaissance de ces géants vivant dans un environnement relativement proche de l’homme, peuplant tous les océans entre environ 250 et 1 300 m de profondeur, constituait un défi pour les scientifiques du milieu du XXe siècle. En 2004, des chercheurs japonais prennent les premières photos d’un calmar géant dans son habitat naturel.
La proportion des stocks de poissons marins considérés comme pêchés à des niveaux biologiquement durables a diminué de 90 % en 1974 à 71,2 % en 2011. Le déclin des grands prédateurs dans les régions côtières s’est étendu à l’ensemble de l’océan, avec des conséquences potentiellement graves pour les écosystèmes. Parmi les poissons, les inquiétudes portent sur les sélaciens, les esturgeons et l’anguille européenne ainsi que les mérous et les thons.
Les habitats sensibles et protégés, endommagés par la pêche illégale sont principalement les herbiers de posidonies, les bioconcrétions coralligènes, les trottoirs d’algues rouges calcaires, les coraux blancs profonds.
L’une des conséquences majeures du changement climatique est l’élévation du niveau des océans, causée principalement par la dilatation thermique des océans, la fonte des calottes polaires et des glaciers de montagne. Au cours des prochaines décennies, les scénarios climatiques indiquent que ce processus se poursuivra en s’accélérant.
L’élévation du niveau des océans représente une menace pour les zones côtières basses et densément peuplées, qui seront alors davantage exposées aux risques d’érosion, de submersion et d’intrusions salines dans les aquifères. Elle pose également la question du devenir des îles basses, et notamment celui des atolls.
Parfois au cours du printemps et de l’été, la mer se colore et se trouble. Certaines plages se couvrent de dépôts de mousses blanchâtres et nauséabondes, de poissons morts ou encore de dépôts d’algues vertes… Ces désagréments sont les divers symptômes d’un dysfonctionnement de l’écosystème côtier marin soumis aux apports croissants d’éléments nutritifs d’origine humaine : la mer souffre d’un excès de nutriments. Le phénomène est appelé eutrophisation anthropique ou culturelle.
La préoccupation de la communauté internationale pour la conservation et l’utilisation durable de la biodiversité marine dans les zones au-delà des limites des juridictions nationales (ZJN) croît avec l’augmentation des menaces, ainsi qu’avec les difficultés à parvenir à des accords internationaux. Les ZJN englobent la haute mer et la Zone. Elles représentent environ 50 % des surfaces de la Terre, accueillent un pourcentage important de sa biodiversité et ont besoin de toute urgence de mesures de gouvernance et de protection. Monts sous-marins, récifs coralliens profonds et habitats des sources hydrothermales sont considérés comme candidats prioritaires pour de nouvelles AMP.
Les requins possèdent un revêtement cutané très particulier, constitué de milliers de denticules dont les pointes sont orientées vers l’arrière du corps. Ces éléments, également appelés odontodes ou écailles placoïdes, différenciés il y a plus de 420 millions d’années, recouvrent le corps de la majorité des quelque 1 150 espèces de requins et de raies actuellement recensées.
Les denticules cutanés doivent leur nom à leur structure dermo-épidermique, similaire à celle d’une dent. Remplacés continuellement durant toute la vie de l’animal, ils présentent une grande polymorphie.
Mers et océans représentent plus de 90 % du volume offert à la vie. Sur un peu plus de 2 millions d’espèces, moins de 250 000 vivent dans l’océan. La vie est apparue dans l’océan il y a environ 3 900 millions d’années (Ma) et elle n’en est sortie qu’il n’y a que quelque 450 Ma pour les formes élaborées de métazoaires. Puis à partir de 130-115 Ma, la spéciation explose sur les continents. Alors, pourquoi l’océan n’a-t-il pas autant d’espèces ? Connectivité et stabilité expliquent cet apparent paradoxe. Mais l’océan abrite, en revanche, beaucoup plus de groupes et de phylums.
La protection des zones côtières et marines est généralement destinée à des fins pratiques, bien que, généralement, la cible principale soit la protection de la biodiversité. L’utilisation durable des ressources marines nécessite que certaines zones soient conservées dans leur état naturel. Sauvegarder les habitats cruciaux pour la production de poissons, préserver les ressources génétiques, protéger des sites pittoresques et bénéficier du patrimoine naturel, tout cela nécessite une gestion de la protection, ainsi que des règlements et des lois appropriés. L’outil principal est l’établissement d’aires marines protégées, avec différents degrés de restrictions et de types de gestion.
Lors du tsunami du 11 mars 2011, des vagues de 15 m ont frappé la centrale nucléaire de Fukushima-Daiichi, causant des dommages majeurs à l’ensemble du réseau électrique. Les barres de combustible non refroidies ont surchauffé, produisant de l’hydrogène gazeux. Des explosions d’hydrogène ont abouti à une fusion du combustible. De la radioactivité a été rejetée, provoquant une ample opération d’évacuation. Les rejets de liquide ont causé une contamination continue du milieu marin, et les courants océaniques ont charrié des radionucléides dans le bassin Pacifique. Les eaux souterraines contaminées près de la centrale nucléaire ont suscité de vives préoccupations.
La Méditerranée doit une grande partie de sa richesse à deux habitats côtiers, dont le coralligène. Sa frontière supérieure est marquée par la présence d’algues photophiles tandis qu’à sa limite profonde, les derniers macrophytes disparaissent. On y distingue deux types de peuplements : le coralligène de paroi (la couverture est surtout le fait d’algues sciaphiles et d’invertébrés), le bioconcrétionnement coralligène (le gros œuvre est construit par des algues calcifiées corallinales et secondairement par d’autres algues moins calcifiées et des invertébrés à squelette minéralisé). Le coralligène est un joyau du patrimoine sous-marin de la Méditerranée, mais il est fragile.
Les recherches scientifiques de ces dernières décennies ont fait évoluer notre perception des requins qui restent encore des énigmes à bien des égards. Ce sont des créatures parfaitement adaptées à leur environnement et à leur fonction de prédateur. Les requins ont une longue histoire évolutive : on en connaît plus de 3 000 espèces fossiles, et aujourd’hui 530. Autrefois abondantes, de nombreuses populations de requins sont en déclin du fait d’une trop forte exploitation. On note quelques dizaines d’attaques de requins sur l’homme, par an, dans le monde.
La cinématique des plaques est l’étude des mouvements passés et actuels des plaques tectoniques qui constituent l’enveloppe la plus superficielle de la terre solide appelée lithosphère. Elle n’est que le prolongement quantitatif de la théorie de la tectonique des plaques, pressentie par Wegener sous le nom de « dérive des continents », au début du siècle dernier, mais dont les concepts furent définitivement établis au milieu des années 1960.
Les dorsales océaniques sont le siège d’une intense activité tectonique, volcanique et hydrothermale. L’eau de mer s’infiltre et percole à travers les zones perméables ainsi créées. Elle se réchauffe de plusieurs centaines de degrés par kilomètre, réagit fortement avec les roches qu’elle traverse et se charge de nombreux éléments chimiques, ainsi qu’en métaux dissous. Plus chaude, elle remonte et jaillit sur le fond de la mer. Son refroidissement brutal, par mélange avec de l’eau à 2 °C, entraîne la cristallisation des éléments dissous qui forment alors des sulfures métalliques.
Les Nations unies sont formées par un noyau central autour duquel gravitent des agences spécialisées et des organisations affiliées. La CNUDM est l’instrument juridique majeur pour aborder la gouvernance de l’océan. L’OMI traite les questions relatives au transport maritime. La FAO est l’autorité internationale compétente pour la définition de normes techniques concernant la pêche, le PNUE joue un rôle analogue pour ce qui est de la protection de l’environnement et de la coordination régionale des mers, et la COI de l’UNESCO se charge des questions relatives à l’océanographie et aux technologies maritimes. D’autres organisations de l’ONU s’intéressent aux océans.
L’environnement marin renferme la quasi-totalité des phylums vivants. Cet héritage d’une longue histoire évolutive fait du milieu marin un répertoire génomique gigantesque. À ce jour les ressources génétiques marines ne sont que partiellement couvertes par les conventions et protocoles existants. La recherche et le développement de biotechnologies marines sont essentiels, mais il est également nécessaire d’établir un cadre de gouvernance qui permette de rétablir une éthique, une équité et une cohérence dans leur exploitation. Dans la situation de dégradation accélérée des écosystèmes marins, cette solution dont dépend également notre capacité à les protéger est urgente.
L’océanographie physique de la mer Méditerranée dépend essentiellement des échanges d’eau entre la mer et l’atmosphère, mais aussi de l’effet Coriolis, dû à la rotation de la Terre.
Le climat méditerranéen est relativement sec. Les pertes de la mer par évaporation ne sont pas compensées par les apports des précipitations et des fleuves, et, si elle ne communiquait pas avec l’océan Atlantique, son niveau baisserait d’environ un mètre par an !
La « machine Méditerranée » transforme des eaux océaniques ayant des caractéristiques relativement variables, en une série d’eaux, plus froides et plus salées, aux caractéristiques relativement spécifiques.
Depuis le 14 avril 2006, les parcs naturels marins français visent à protéger la mer tout en promouvant le développement durable des usages maritimes locaux. Le premier parc naturel marin a été créé en 2007 en Iroise. Après une phase de concertation avec les acteurs locaux, tout parc naturel marin naît par un décret de création interministériel. Les parcs dépendent de l’Agence des aires marines protégées (maintenant intégrée dans l’Agence française pour la biodiversité), sous la tutelle du ministère en charge de l’écologie. Certains parcs et missions d’étude ont une identité transfrontalière par nature.
L’exploitation durable de l’océan nécessite de le comprendre avant de l’exploiter. Il est vital d’acquérir en des points bien choisis de l’océan mondial des données fiables, qui permettront d’identifier les changements liés à des phénomènes naturels ou bien ceux à relier aux activités humaines. Ce besoin de séries temporelles a nécessité de lancer le défi des observatoires sous-marins pluridisciplinaires. ESONET vise à préparer la mise en œuvre d’observatoires fond de mer sur 12 sites en Europe. L’étape suivante consiste à fédérer Ces observatoires sous-marins pluridisciplinaires et en construire de nouveaux ; c’est le rôle de EMSO.
Désormais, l’océanographie opérationnelle permet de savoir « l’océan qu’il a fait », « l’océan qu’il fait » et « l’océan qu’il fera » demain. Les avancées technologiques en matière d’observation satellitaire, de mesures en mer autonomes et de calcul scientifique, combinées au développement de modèles mathématiques complexes et de techniques d’assimilation ont donné naissance il y a une quinzaine d’années à cette nouvelle composante de l’océanographie. Les domaines d’application de l’océanographie opérationnelle répondent de façon naturelle aux grands enjeux climatiques, écologiques et socio-économiques.
Le Giec a été créé en 1988 avec la mission de faire le point des connaissances sur le changement climatique. Sous la tutelle de l’OMM et du PNUE, les experts répartis en trois groupes rédigent régulièrement un rapport général. La contribution du groupe I au 5e rapport a été approuvée fin septembre 2013. Pour la première fois, un chapitre entier est consacré à l’élévation du niveau de la mer. L’océan ralentit le réchauffement mondial, mais il absorbe environ un quart du CO2 relâché. Il va continuer à se réchauffer au cours du XXIe siècle, ce qui va s’ajouter aux méfaits de son acidification.
L’océan est constitué d’un ensemble d’écosystèmes qui ont la particularité d’être séparés par des frontières invisibles. En 1998, Alan Longhurst décrit 56 provinces biogéochimiques, délimitées par des frontières aisément identifiables comme des zones de convergence, de divergence ou d’autres types de zones océaniques frontales. La disponibilité croissante d’observations du milieu marin a permis le développement d’approches biogéographiques dites « robustes » ou « corrélatives », par comparaison avec les approches historiques dites « descriptives ». Dans un contexte de changement écosystémique global, la mise en place de divisions écosystémiques régionales et globales s’avère un prérequis nécessaire.
En mer, les systèmes de communication chimique constituent un élément indispensable dans l’établissement des relations intra- et interspécifiques. De plus, la fonction vectrice de l’eau favorise les phénomènes de communication chimique. La biodiversité marine et la diversité chimique qui en découle mobilisent un nombre croissant d’équipes de recherche, et de grands groupes pharmaceutiques se penchent sur ce gisement de molécules. La persistance de formes chroniques ou aiguës de certaines maladies et l’émergence des phénomènes de résistance font que le besoin en médicaments de nouvelle génération est d’actualité. Les océans constituent une ressource encore peu exploitée.
Le silicium abonde dans la planète Terre, principalement sous forme de silice entrant dans la composition de nombreux minéraux. Si est l’un des éléments clefs impliqués dans la biosphère. Le lessivage des minéraux siliceux par les eaux de pluie produit l’acide silicique soluble (Dsi). De nombreux organismes vivants sont capables d’absorber Dsi : diatomées, silicoflagellés, radiolaires, plusieurs espèces de choanoflagellés et certaines éponges. Au premier maillon du réseau trophique les diatomées contribuent à près de 50 % de la production primaire de l’océan mondial, et par photosynthèse produisent environ le quart du dioxygène que nous respirons.
La montée du niveau de la mer est un enjeu planétaire car la moitié de la population mondiale vit à moins de 200 km d’une côte, et 1 personne sur 10 habite à moins de dix mètres au-dessus du niveau marin. Différentes compilations confirment une accélération de la hausse du niveau des mers avec un taux moyen inférieur à 1,5 mm/an avant les années 1950, jusqu’à plus de 3 mm/an actuellement. Les données altimétriques ont permis de confirmer la hausse du niveau marin. Les tendances actuelles devraient se poursuivre à cause du réchauffement global.
Chaque jour, les océans absorbent un quart du dioxyde de carbone produit par l’homme. Le résultat ? Une acidification des océans qui n’est pas sans conséquences pour certaines espèces de plantes et animaux marins. L’acidification des océans est parfois appelée « l’autre problème du CO2 ». La dissolution du CO2 dans l’eau de mer entraîne des changements chimiques : une diminution du pH et de la quantité d’ions carbonates, l’une des briques nécessaires aux plantes et animaux marins pour fabriquer leurs squelettes, coquilles et autres structures calcaires.
La Commission des limites du plateau continental est l’une des trois organisations explicitement créées par la convention des Nations unies sur le droit de la mer du 10 décembre 1982. Les besoins qui ont mené à sa création sont liés à l’évolution du plateau continental en tant que concept juridique et à la nécessité de fixer les limites extérieures des États côtiers de cette zone maritime, en séparant les fonds marins et leurs sous-sols qui doivent être considérés comme relevant d’une juridiction nationale (plateau continental) de ceux qui sont situés au-delà de la juridiction nationale et sont par conséquent inclus dans la Zone.
The development of new tools has allowed demonstrating that microbes dominate both in terms of abundance and biomass the world oceans. They are of size ranging from 0.02 to a few micrometres and include a wide diversity of viruses, prokaryotes and eukaryotes. They play crucially important functions and control the global biogeochemical cycles. We now know that viruses are the most abundant biological entities of the biosphere. This huge numerical abundance suggests that viruses can account also for the vast majority of the genetic diversity of the Earth. They can infect all the known life forms of the oceans.
Les proliférations de macroalgues près du rivage sont les cas d’eutrophisation marine les plus connus du grand public. L’eutrophisation peut se résumer à la production et l’accumulation, suite à un important enrichissement nutritif du milieu, d’une biomasse végétale excessive par rapport aux capacités de consommation biologique ou d’évacuation physique de l’écosystème. Ces proliférations sont largement répandues dans le monde. La stagnation de fortes biomasses algales conduit à leur mort et à leur dégradation bactérienne. Un risque sanitaire pouvant être mortel est créé par les dépôts d’algues pourrissant.
Les tortues marines parcourent les océans depuis plus de 100 millions d’années. Ces animaux sont parfaitement adaptés à la vie aquatique. Elles ont un cycle de vie très complexe. Selon leur stade ontogénétique, elles occupent différents habitats : terrestres pour la nidification, pélagiques pendant les migrations, et néritiques pour l’alimentation. Les tortues parcourent chaque année plusieurs milliers de kilomètres pour les rejoindre. Elles risquent de disparaître de la planète à cause des activités humaines.
La qualification « d’organisme modèle » est réservée à quelques espèces utilisées par un grand nombre de chercheurs. Cependant, une pléiade d’organismes marins ont contribué à d’importantes découvertes. Leur importance initiale a diminué avec le temps au fur et à mesure de la montée en puissance de modèles de référence et de leur prépondérance croissante dans les programmes de recherche et d’enseignement. Développer des modèles dans toutes les branches de l’arbre du vivant est une nécessité dans la mesure où nous ne savons jamais si les connaissances établies sur les espèces modèles s’appliquent à tous les organismes.
La convention des Nations unies sur le droit de la mer divise l’océan en six grandes zones maritimes. Quatre de ces zones sont sous la juridiction de l’État côtier. Les deux autres correspondent aux zones maritimes au-delà des juridictions nationales : la haute mer et la zone des fonds marins au-delà du plateau continental, appelée « la Zone ». La Zone a le statut de patrimoine commun de l’humanité. L’Autorité internationale des fonds marins est une organisation internationale autonome grâce à laquelle les États‐parties à la CNUDM organisent et contrôlent les activités dans la Zone.
Les récifs coralliens sont des formations sous‐marines constituées d’un enchevêtrement de squelettes calcaires appartenant aux organismes qui les construisent. Les coraux constructeurs de récifs forment des colonies composées d’un grand nombre d’entités dénommées polypes. On distingue deux catégories de récifs coralliens : les récifs d’eau froide et les récifs tropicaux.
Les principales formes de récifs sont les frangeants, les barrières et les atolls.
Les proies sont l’unique nourriture des coraux d’eaux froides. En revanche, les coraux tropicaux hébergent des algues microscopiques à l’intérieur de leurs cellules digestives. Cette association aux bénéfices réciproques est une symbiose.
Sans cesse de nouvelles molécules chimiques sont synthétisées et sont autant de sources potentielles de nuisances pour l’environnement et notamment pour le milieu marin. Les déchets solides peuvent atteindre physiquement les organismes. Ils se dégradent lentement dans l’océan en particules de très petite taille qui, une fois ingérées, contribuent à la contamination chimique. Une menace plus insidieuse provient de l’exposition répétée à de faibles doses de polluants. L’action de ces polluants peut être immédiate ou ne se révéler que sur le long terme.
Le rôle de la médiation scientifique ne suppose pas seulement de vulgariser le savoir. Actuellement, le savoir seul ne suffit plus face aux problèmes complexes auxquels nos sociétés sont confrontées. Des changements de comportement sont indispensables à la préservation des océans. La médiation contemporaine développe une politique éducative plus dynamique, plus largement fondée sur la prise de conscience, le dialogue et l’action. Sa mission devient plus large, elle devient l’interface entre le monde scientifique, le public, la société civile, les décideurs politiques et économiques et les médias.
En l’absence d’oxygène dans l’atmosphère et l’océan, le Fer est soluble. Avec le développement de la photosynthèse, le Fer n’est présent que de façon transitoire dans la colonne d’eau océanique. Les microparticules apportées par les vents entrent très rapidement dans la chaîne alimentaire. L’atmosphère des périodes glaciaires était beaucoup plus riche en poussières que celle des périodes chaudes, et des scientifiques ont fait l’hypothèse qu’un apport plus abondant de Fer à l’océan pouvait expliquer en partie la teneur plus basse en gaz carbonique dans l’atmosphère.
Les sources « hydrothermales » sont des sorties de fluides sur les fonds marins, dont la température est supérieure à celle de l’eau environnante. Ces émissions témoignent de la circulation de l’eau de mer au travers des roches fracturées sous l’influence d’une source de chaleur. Si la composition géochimique des fluides hydrothermaux est très variable, ils partagent à quelques exceptions près des caractéristiques communes : acidité, propriétés « réductrices », caractérisées par l’absence d’oxygène, et surtout fortes concentrations en sulfure et en métaux.
L’océan reste encore largement inexploré. Un programme ambitieux, Census of Marine Life (CoML), a été mené de 2000 à 2010. Il a initié et établi le premier inventaire global documenté, stimulé l’exploration et donné une nouvelle impulsion à la reconnaissance des espèces. Ce programme de la fondation Alfred P. Sloan a stimulé la contribution de centaines d’institutions et donateurs de plus de 80 pays de tous les continents. 2 700 scientifiques ont contribué au premier état de référence de la diversité, de la distribution et de l’abondance de la vie dans l’océan.
Posidonia oceanica est une espèce endémique de Méditerranée. Cette espèce « ingénieur » forme de vastes herbiers qui jouent un rôle majeur au niveau écologique, sédimentaire et économique. Ils renseignent également sur l’état général des eaux. Les herbiers de Posidonies sont à même de jouer un rôle « d’amortisseur » dans le cas d’évènements climatiques extrêmes. Leur rôle majeur réside dans leur capacité à stocker le carbone. La sensibilité des herbiers de Posidonies aux températures élevées risque de se traduire par une fragilisation ou par un remplacement par d’autres magnoliophytes marines à affinité plus chaude
Lancé en 2000 par la Commission océanographique intergouvernementale et l’Organisation météorologique mondiale, le programme Argo a pour objectif de développer un réseau global de 3 000 flotteurs profilants autonomes mesurant en temps réel et tous les 10 jours la température et la salinité des 2 000 premiers mètres de l’océan. Argo est le premier réseau global en temps réel d’observation in-situ des océans. C’est une véritable révolution dans l’observation globale des océans. En quelques années, Argo est devenu la plus importante source de données pour les chercheurs s’intéressant à l’étude de l’océan et de son rôle sur le climat.
Les écosystèmes marins tirent leur robustesse de la diversité générée par l’évolution. Cette diversité qui donne une capacité d’adaptation aux écosystèmes planctoniques est probablement née de la vitesse avec laquelle ces organismes se reproduisent, tout en étant transportés par les courants. Le but de TARA OCEANS a été de capturer une image instantanée de ces processus en échantillonnant les écosystèmes, des virus au zooplancton, sur l’ensemble des océans, puis de mettre au point une méthode d’analyse de la complexité de ces écosystèmes. L’idée est de définir une stratégie permettant de caractériser le « domaine de vie » des écosystèmes planctoniques.
De l’énergie solaire qui entre dans le système Terre, 56 % sont absorbés par l’océan qui en rétrocède une part à l’atmosphère. Ce couplage entre océan et atmosphère fait que la circulation superficielle océanique est un calque de la circulation atmosphérique. La circulation thermohaline correspond aux courants produits non par le vent mais par des différences de densité entre les masses d’eau océanique. Un tour complet de la circulation générale océanique prend environ mille ans. C’est ce que l’on appelle le « tapis roulant », qui joue un rôle important dans la dynamique du climat.
The plankton encompasses an incredibly diverse group of organisms, ranging from viruses to large jellyfish, united only by the fact they are all weak swimmers. As the plants of the seas are microscopic, it is not surprising that the herbivores, or grazers of the sea, are also microscopic. The microzooplankton are the organisms which feed on the phytoplankton. They are organisms of a size between 20 and 200 microns. They are what is known as a ‘functional group’, rather than being a group formed of organisms of close heredity.
Dès l’Antiquité, les nuisances dues aux méduses ont incité Aristote à leur donner le nom de « cnide » (urticant en grec), et, en hommage, les savants ont créé le groupe des Cnidaires pour désigner l’ensemble des animaux possédant cette fonction : méduses, siphonophores, coraux, anémones de mer, gorgones…
À cause des envenimations, les méduses font la une de la presse. Du fait de leurs pullulations, la gélification générale des océans due à l’activité humaine traduit une déviation dangereuse pour l’économie des mers car les méduses n’ont pas une grande valeur alimentaire. Cette fiche fait également la démonstration de l’intérêt et surtout de la place qu’occupent en biologie ces animaux inférieurs, comme modèles aussi bien dans les études sur l’environnement marin que dans celles des mécanismes qui assurent le maintien de la vie.
L’influence de l’environnement sur les écosystèmes marins a été établie en 1887 par un océanographe et biologiste allemand, Victor Hensen. Un siècle plus tard, un écologiste américain, Robert Paine, constate que, lorsqu’un niveau trophique donné est abondant, les niveaux inférieurs affichent des populations plus clairsemées. Il introduisit la notion de « cascade trophique », appliquée par la suite à de nombreuses dynamiques d’écosystèmes marins : lorsque la population des poissons prédateurs diminue, les proies prolifèrent. La raréfaction des gros poissons prédateurs modifie profondément le fonctionnement des écosystèmes marins.
In the 1970s, around 50% of the traditional fishing stocks in continental shelves were considered at their maximum sustainable level, or fully exploited. This led to the migration of the fleets to exploit deeper waters in the 1980s and 1990s. The use of intensive trawl technology in deep-sea fisheries was also found to be associated with incidental catch of benthic organisms and habitat disturbance. These fisheries lead to habitat degradation with effects on the local biodiversity and the biomass of the benthic species.
L’océan est le principal régulateur du climat global. Son interaction avec l’atmosphère et ses conséquences sont au cœur du système climatique. C’est tout d’abord la grande inertie thermique de l’océan, par rapport à l’atmosphère, qui lui permet d’emmagasiner le rayonnement solaire en été et de restituer cette énergie thermique vers l’atmosphère en hiver…
L’océan est le principal régulateur du climat global. Son interaction avec l’atmosphère et ses conséquences sont au cœur du système climatique. La grande inertie thermique de l’océan, par rapport à l’atmosphère lui permet d’emmagasiner le rayonnement solaire en été et de restituer cette énergie thermique vers l’atmosphère en hiver. L’océan se réchauffe depuis quelques décennies. 90 % de la chaleur excédentaire accumulée dans le système climatique depuis 50 ans à cause du réchauffement anthropique sont stockés dans l’océan.
On prévoit 9 milliards d’humains en 2050 ! Jusqu’à présent la quasi-totalité des ressources énergétiques et minières dont l’humanité a eu besoin provenait de l’exploitation des terres émergées. Ces ressources ont été en grande partie épuisées. Si nous voulons conserver notre style de vie, notre seule alternative est d’aller voir ailleurs ! Le plus simple est d’aller rechercher l’énergie dont nous serons longtemps dépendants, ainsi que les métaux et terres rares, sous la surface des océans. Outre des défis technologiques et environnementaux, se pose également le problème d’une législation internationale adaptée.
De la glace flottant à la surface de la mer se rencontre dans tout l’océan Arctique et près du continent antarctique. On doit faire la différence entre les étendues de glace tabulaire formées sur les continents, qui sont l’origine des icebergs, et les banquises qui se forment lorsque l’eau de mer gèle pendant l’hiver météorologique. Ce substrat de glace solide abrite un peuplement complexe très actif bien que la température soit très basse…
In the past geological and physical changes were the main responsible of the most dramatic changes in biodiversity in the Mediterranean sea. Nowadays human activities are essential elements to be considered. The most important threats are habitat loss, degradation and pollution, overexploitation of resources, invasion of alien species and climate change…
La biologie moléculaire est une science récente. La découverte en 1969 d’une enzyme va permettre son développement exponentiel en permettant le clonage et le séquençage des gènes. 17 ans plus tard, la génomique constitue une révolution : elle a modifié notre vision de l’organisation du vivant, et montre également qu’un organisme constitue un écosystème à lui tout seul. La vie marine est beaucoup plus ancienne et plus variée que la vie terrestre. Par l’utilisation de séquences d’ADN, il est possible d’inventorier la biodiversité beaucoup plus facilement que par les méthodes classiques et de montrer que la biodiversité marine est largement sous-estimée.
Les pêcheries marines ont un impact direct sur les ressources qu’elles exploitent mais aussi des effets indirects sur les autres espèces. La gestion des ressources marines a longtemps été conduite stock par stock en négligeant la complexité des interactions au sein des écosystèmes marins. Les prises accessoires ou encore la destruction des habitats par les engins de pêches paraissent de plus en plus inconciliables avec une gestion durable des pêcheries. Une vision plus globale de la gestion des écosystèmes s’est récemment imposée avec l’approche écosystémique des pêches…
Corals that occur in tropical seas are well known for their structural beauty. But corals are not restricted to the shallow waters of tropical seas. Well deep in the ocean, many species of corals compete in diversity and complexity with their shallower relatives. They are either known as cold-water, because some are able to live in temperatures as cold as 4 °C, or as deep-sea corals, because some species reach depths below 2000 or 4000 metres. There are as many species of cold-water deep-sea corals as shallow-water tropical corals…
Au cours du dernier maximum glaciaire, le niveau de la mer était plus bas d’environ 130 mètres. Avec la fonte des calottes qui recouvraient le nord de l’Amérique et de l’Europe, la mer est remontée puis s’est stabilisée il y a environ 3 000 ans. Les observations marégraphiques indiquent que la mer a recommencé à monter. Tout suggère que la hausse actuelle du niveau de la mer est liée au réchauffement climatique. La dilatation thermique des océans explique une partie de la hausse observée du niveau de la mer…
Ce petit espace marin, qui a vu à son pourtour la naissance de nombreuses religions et de la plupart des grandes civilisations, est un domaine très fragile, hérité d’une très longue histoire géologique, et inexorablement condamné à disparaître comme ses grands ancêtres dont témoignent encore, à sa périphérie, les nombreuses chaînes de montagnes qui l’entourent
La mer échange constamment avec l’atmosphère. Le vent déforme la surface de la mer et lui transmet de l’énergie. L’air, et l’eau plus encore, absorbent le rayonnement solaire. La mer constitue un réservoir de chaleur, en partie restituée à l’atmosphère. Les embruns entraînent les composants de la couche de surface. Les gaz peuvent traverser la surface de la mer. L’oxygène produit par le phytoplancton diffuse vers l’atmosphère, lorsqu’il est en sursaturation. Le gaz carbonique, produit par la respiration, est consommé par le phytoplancton. Il entre comme élément dans le système tampon qui détermine le pH de la mer…
Non indigenous species have become a hot issue in recent decades in particular in the Mediterranean Sea. There are debates about the number and especially on positive and or negative effects of new entries, that are related to the very long history of Mediterranean biota and to the plurality of causes, both natural and anthropogenic, of the recent introductions. Although some aliens may be responsible for strong ecological impact and in particular for reducing the population of some native species, others as crustaceans and fish have become important fishery resource.
Tout comme la médecine, l’océanographie entre dans l’ère de la tomographie qui s’intéresse à la totalité tridimensionnelle de l’objet étudié et à son évolution temporelle. Cette révolution de l’océanographie repose sur des robots sous-marins autonomes, dont les mesures sont couplées à celles de plates-formes classiques, mobiles et fixes, et à celles des satellites d’observation de l’océan. Ce couplage donne lieu à des réseaux d’observation intégrés.
Une zone morte est caractérisée par un déficit de l’eau en dioxygène dissous, provoquant la mort par asphyxie de la faune marine peu mobile et la migration de poissons. La tolérance à des eaux peu oxygénées est très variable selon le type d’organisme. Les zones mortes ont progressé de manière exponentielle depuis les années 1960, avec des conséquences graves pour les écosystèmes. La cause principale est l’apport massif de fertilisants. Certaines zones mortes sont permanentes ; d’autres épisodiques. Les conséquences écologiques et économiques sont importantes.
L’interface air-mer couvre plus de 70 % de la surface terrestre et joue un rôle important dans les processus biogéochimiques à l’échelle globale. À cette interface, une microcouche est formée par l’accumulation de surfactants, de protéines, d’acides aminés, d’hydrates de carbone, de lipides, de phénols et de divers polluants minéraux et organiques en zone contaminée. Elle constitue un écosystème particulier, où se développent diverses formes de vie appelées neuston. Une microcouche polluée constitue un environnement défavorable au développement des œufs et des larves.
