Biodiversité des Ecosystèmes Marins et Dynamique du Carbone dans le secteur de Kerguelen : approche intégrée – MOBYDICK

L'océan Austral est une région océanique sous-échantillonnée du fait de fortes contraintes logistiques in-hérentes à l'organisation des campagnes océanographiques dans cette région éloignée, soumise à des conditions météorologiques difficiles. Aujourd’hui, cette région est pourtant reconnue par les programmes nationaux et internationaux comme une composante majeure du système Terre. Dans le contexte de la transition climatique en cours, liée à la question du CO2, la réponse du système Terre est en grande partie contrôlée par la pompe biologique océanique de carbone, qui est responsable de l'établissement du gradient de pCO2 entre l'atmosphère et les eaux de surface, tout en étant le seul mécanisme de séquestration du carbone à l'échelle géologique. Notre capacité à prédire le rôle futur de l'océan pour le cycle mondial du C et finalement pour le climat dépend donc de notre capacité à comprendre ce fonctionnement. Nos connaissances en ce domaine présentent encore des lacunes majeures, notamment en ce qui concerne les relations entre biodiversité océanique et fonctionnement de la pompe biologique du carbone (à la fois en termes d'intensité et d'efficacité). Si nous voulons d’une part prédire et, d'autre part, poser les bases de l'observation des changements en cours affectant les écosystèmes océaniques, il est essentiel de comprendre en profondeur les processus qui relient la biogéochimie et la biodiversité dans une approche ‘end–to–end’, c'est-à-dire des procaryotes jusqu’aux top–prédateurs. C'est l'objectif ambitieux de MOBYDICK qui se propose de suivre l'élément C depuis sa fixation initiale, son transfert et son recyclage au sein des réseaux trophiques, jusqu’à son exportation finale vers l'océan intérieur. L'étude sera menée dans une zone de l'Océan Austral où la dynamique biogéochimique a été bien documentée grâce aux initiatives nationales françaises, la zone de Kerguelen, mais où le lien avec la biodiversité n'a pas encore reçu une attention réelle. Le projet est divisé en trois parties: 1) l'utilisation de données historiques, 2) la collaboration avec d'autres projets dans l'Océan Austral portant sur les questions de biodiversité et dont les données seront réanalysées à la lumière des questions de MODYDICK et 3) la campagne MOBYDICK. Cette dernière, pierre angulaire du projet, sera dédiée à l'étude de la structure des réseaux trophiques (des microbes au necton) de deux sites d'étude contrastés quant à leur productivité, en utilisant des techniques biogéochimiques et biologiques complémentaires. Nous combinerons un ensemble de méthodes de pointe (‘omiques’, techniques isotopiques, microscopie / analyse d'images, capteurs in situ incl. l’acoustique, l’acquisition de spectres de taille par laser et imagerie) ainsi que des outils d'échantillonnage multiples (rosette, ‘bottle–net’, filets à plancton, chalut mésopélagique) qui n'ont jamais été associés jusqu'à présent. Notre point fort réside dans la complémentarité des membres du consortium ainsi que dans l'expertise reconnue à l'échelle internationale de chacun des partenaires. Depuis plusieurs années, au sortir de l'ère des programmes JGOFS et GLOBEC, et au cours de l'élaboration du programme IMBER désormais intégré à l'approche ‘Future Earth’, la communauté internationale a souligné la nécessité d'étudier le couplage entre cycles biogéochimiques et biodiversité. Ce que MOBYDICK propose est, à notre connaissance, la première mise en œuvre ambitieuse d'une telle approche. Conçu dans un contexte de forte collaboration internationale, il fournira une description détaillée de la diversité biologique et des flux de C associés au sein de réseaux trophiques de l'Océan Austral. Les descripteurs synthétiques de la biodiversité en relation avec le fonctionnement de la pompe biologique seront utiles pour développer les futurs modèles complexes mais le projet fournira aussi des informations pratiques pour la conception de futures études à mener dans d'autres régions océaniques.