Connectivité et résilience des communautés des sources hydrothermales des bassins arrière-arc – CERBERUS

Les sources hydrothermales profondes représentent un habitat éphémère et fragmenté qui abrite une faune particulière et hautement spécialisée. Si le degré de connectivité entre populations a été partiellement évalué entre les sites des dorsales médio-océaniques plus ou moins continues, cette connaissance reste parcellaire pour l’hydrothermalisme associé aux bassins arrière-arc du Pacifique ouest à l’heure même ou de nombreuses initiatives minières sont envisagées dans cette zone. L’histoire tectonique complexe de cette région, initiée il y a 25 Ma, a généré de nombreux complexes d’espèces par vicariance, avec l’ouverture progressive des bassins entre 2-10 Ma. Depuis cette ouverture, les modèles de circulation océanique prédisent des contacts épisodiques et unidirectionnels des peuplements entre bassins par dispersion larvaire. Ce projet vise donc à mieux comprendre les facteurs qui contrôlent la biodiversité hydrothermale au sein et entre bassins, et plus particulièrement le rôle de la connectivité sur les capacités de résilience de cette faune particulière. Nous nous intéresserons plus particulièrement à la dynamique spatio-temporelle du peuplement à l’aide d’outils génomiques pour évaluer sa vulnérabilité face à l’exploitation minière annoncée. Le projet est divisé en 5 tâches, incluant la tâche de coordination. La première tâche scientifique sera de faire un inventaire exhaustif de cette faune sur 5 bassins en utilisant les méthodes classiques de l’analyse écologique et une approche de barcode et métabarcode afin d’évaluer le rôle de la géodiversité et de la géographie sur la partition de la biodiversité hydrothermale à l’échelle régionale. Les échantillons faunistiques seront utilisés pour une approche de mise en réseau afin de retracer l’histoire biogéographique de la région. La seconde tâche aura pour but d’estimer les flux géniques intra- et inter-bassins sur 8 espèces inféodées aux sources et 2 espèces périphériques par utilisation de données génomiques de type RADseq. Cela permettra d’estimer les dates de séparation des faunes et de les corréler avec l’histoire tectonique de la région. Cette tâche utilisera des méthodes d’étude relativement nouvelles et puissantes (JAFS, migration estimée à partir des queues d’introgression/clines) pour distinguer les échanges présents et passés. La troisième tâche s’intéressera plus particulièrement à la biologie larvaire des espèces ingénieures et à leur mode de reproduction au travers des collections de communautés et l’utilisation d’un échantillonneur in situ de larves. L’origine des recrues sera également évaluée à travers une méthode basée sur l’empreinte chimique de la coquille larvaire sur des espèces pour lesquelles les embryons se développent localement dans des capsules avant de disperser. Finalement, les informations obtenues dans les différentes tâches seront utilisées pour développer un modèle démo-génétique visant à explorer l’effet accru d’une destruction de l’habitat sur la connectivité actuelle des populations. Cette connaissance préalable de la connectivité en milieu hydrothermal est cruciale pour définir des règles sur la conservation de cette faune endémique, nouvellement menacée par l’exploitation déjà programmée des dépôts de sulfures polymétalliques. Notre consortium de recherche aura à coeur de fournir des éléments de réponse pour répondre à cet enjeu sociétal à travers une approche très intégrative sur les communautés de 5 bassins arrière-arc qui seront échantillonnés lors d’une prochaine campagne de plongées prévue en 2018.