Mission Microbiomes : Tara étudie les côtes brésiliennes

Les micro-organismes marins tiennent un rôle fondamental dans les écosystèmes océaniques. Ils font partie des acteurs essentiels de la santé de notre planète. Comprendre le fonctionnement de ce peuple invisible de l’Océan, étudier sa vulnérabilité face au changement climatique et aux pollutions est au cœur de la mission Microbiomes. Après une première étape scientifique de quatre mois au Chili et un arrêt technique de deux mois en Martinique pour affiner les protocoles scientifiques, la goélette Tara a étudié les côtes brésiliennes entre septembre et novembre 2021 et a réalisé cinq escales de sensibilisation.

Des écosystèmes riches en biodiversité au large du Brésil 

Les côtes brésiliennes sont caractérisées par la présence de forts courants océaniques. Ces courants permettent une large diffusion de l’Amazone dans l’Océan Atlantique et influent sur la vie marine. La première étape a été l’étude du panache de l’Amazone.

Le fleuve Amazone est le plus grand fleuve du monde. Il déverse une importante quantité d’eau douce dans l’Atlantique, soit 200 millions de litres par seconde, en moyenne. Ce flux d’eau douce est à l’origine de la présence d’un panache de surface très dynamique affectant la salinité et la température de l’Atlantique tropical. Il déverse également des matériaux d’origine terrestre, des sédiments, des nutriments et des matières organiques dans l’Océan. Ces variations influencent très fortement sur la composition du microbiome marin, les interactions entre les microorganismes et in fine les cycles biogéochimiques mondiaux.

Embouchure de l'Amazone - photo prise par drone
L’embouchure de l’Amazone – vue drone – ©Maeva Bardy
Carte de la mission Microbiomes : panache de l'Amazone
Amérique du Sud – Ligne verte : Fleuve Amazone et son embouchure
  1. Le panache de l’Amazone

De l’embouchure du fleuve et jusqu’à 3000 km au large, le mélange d’eau douce et d’eau salé forment le panache du fleuve Amazone. Il est dû à la présence d’un courant océanique intense (ce courant part du nord du Brésil, se déplace vers le nord le long de la côte brésilienne puis dévie vers l’Afrique au nord de l’embouchure du fleuve Amazone). Ce courant et les immenses tourbillons qu’il génère entraînent les eaux du fleuve et les répandent sur une vaste zone, ajoutant ainsi des nutriments (et des polluants) à une zone caractérisée par des eaux très claires et pauvres en nutriments.

Le fleuve Amazone

Mission Microbiomes

À bord de Tara, les scientifiques étudient ces tourbillons, dont la taille peut atteindre 300 km. Leur but est de comprendre comment ces tourbillons, qui se déplacent vers les Caraïbes, transportent ces eaux riches en nutriments vers ces îles. Les tourbillons apportent également du plancton de l’Atlantique Sud à la région qui sert de source au Gulf Stream, créant ainsi un pont entre les deux hémisphères. 

  1. Les sargasses

Les sargasses, des algues flottantes qui vivent normalement dans la « mer des Sargasses » sont également étudiées dans cette zone. Les scientifiques ont caractérisé les espèces présentes (taxonomie) et les ont décrit (morphologie). 

Les sargasses ont connu une importante prolifération au cours de la dernière décennie, envahissant de nouvelles régions au sud et à l’est des Caraïbes pour atteindre, ces dernières années, les côtes africaines, à plus de 4000 km à l’est de l’embouchure du fleuve Amazone. L’accumulation de grandes quantités d’algues en décomposition sur les côtes des deux continents a entraîné des pertes pour les activités touristiques et une forte altération des écosystèmes. Bien que les causes exactes de ce changement écologique dramatique ne soient pas encore claires, il est fortement soupçonné que l’altération des sols au Brésil, due à la déforestation et à l’augmentation de l’utilisation d’engrais et de l’élevage de bétail, a enrichi le panache de l’Amazone de produits chimiques dans l’Océan et en particulier d’azote, un nutriment clé pour les sargasses.

Ainsi, l’équipe scientifique a pu étudier cette zone du panache de l’Amazone (données physiques et chimiques) ainsi que sa diversité génétique microbienne et ses capacités fonctionnelles en utilisant des techniques moléculaires et microscopiques de pointe, tout en mesurant un grand nombre de paramètres environnementaux.

Après l’étude du panache, la goélette Tara a navigué vers l’Amazone. Au cœur de l’Amazone, l’équipe scientifique a étudié la pollution plastique en analysant la présence de micro-plastiques et de nanoplastiques. Ce fleuve qui draine 40% de l’Amérique du Sud, charrie de nombreuses pollutions plastiques et chimiques. Des prélèvements ont été effectués en amont et en aval des villes (Belém et Salvador de Bahia) afin de comprendre l’impact que celles-ci peuvent avoir sur la pollution plastique.

Il existe une zone riche en biodiversité marine (aussi appelée hotspot de biodiversité marine) composée de chaînes montagneuses et volcaniques sous-marines entre Salvador de Bahia et Rio de Janeiro au Brésil. Cette chaîne montagneuse immergée appelée Vittoria Trinidad se situe dans la partie de l’océan Atlantique la plus pauvre en nutriments. Elle constitue ainsi un hotspot de biodiversité car elle enrichit la zone en nutriments et abrite de nombreux récifs coralliens. 

Les échantillonnages et l’étude de cette zone permettront aux scientifiques de :

Une particularité de l’étude des monts sous-marins au large du Brésil vient de l’échantillonnage. Afin d’être exhaustif sur la description de cette zone, les scientifiques ont prélevé des échantillons de jour comme de nuit. En effet, de nombreuses espèces planctoniques effectuent des migrations depuis les profondeurs vers la surface pour se nourrir :

“Beaucoup de ces petits organismes migrent vers le haut pendant la nuit, ce qui représente la plus grande migration animale sur Terre ! Ainsi, notre deuxième objectif était de collecter des échantillons biologiques lors d’un échantillonnage de nuit afin de mieux comprendre cette variation quotidienne.” Pedro Junger et Erica Beckker, scientifiques à bord de Tara

Les scientifiques récoltent de cette façon une multitude de données qui permettront, par la suite, de définir de façon précise cet écosystème singulier. 

Carte topographique des monts sous-marins au large des côtes brésiliennes
Représentation géographique des chaînes immergées comprenant 25 monts sous-marins numérotés de 1 à 25. Profondeur des monts entre 50 et 3 000 m de profondeur.

Qu’est-ce que le microbiome marin? 

Les écosystèmes marins sont pilotés par le microbiome océanique qui regroupe tous les organismes microscopiques qui peuplent l’Océan, également connus sous le nom de plancton. Ils jouent un rôle essentiel dans la plupart des flux d’énergie et de matière, y compris les polluants.

Le microbiome représente environ 60 % de la biomasse de l’Océan mondial. Il est à la base de toutes les formes de vie dans l’Océan. Il est donc essentiel de les étudier. 

Infographie sur la Mission Microbiomes : plancton marin
© Fondation Tara Océan

L’analyse de la circulation du microbiome au large des côtes brésiliennes et la compréhension de l’impact de cette circulation sur le microbiome sont des thématiques phares de cette expédition.

Quels sont les différents champs de recherches scientifiques pour étudier l’Océan Atlantique ?

  1. Comprendre le fonctionnement du microbiome marin et le décrire.
  1. Etudier l’impact des pollutions plastiques, microplastique et chimiques sur le microbiome.
  1. Analyser l’impact du changement climatique sur les courants mondiaux et sur la diffusion du microbiome.
Infographie sur la Mission Microbiomes
© Fondation Tara Océan

Explorer l’Océan pour partager la connaissance : 5 escales au Brésil 

La goélette a fait 5 escales de sensibilisation au Brésil :

Les escales de la goélette Tara sont des moments forts de partage et d’échange qui servent de parenthèses dans l’aventure scientifique. Pendant quelques jours, l’équipage scientifique et marin vit au rythme des rencontres avec le grand public et les scolaires lors des visites virtuelles de la goélette, des ateliers pédagogiques, des expositions, des conférences et des projections.. 

Pour réaliser ces actions et sensibiliser le plus grand nombre à l’importance de la préservation de l’Océan, la Fondation Tara Océan s’est alliée aux universités brésiliennes partenaires d’AtlantECO (l’Universidade Federal de São Carlos, l’Universidade de Sao Paulo, l’Universidade Federal de Santa Catarina, l’Universidade Federal da Bahia et Univesidade Federal du Rio Grande), l’Ambassade de France ainsi que les alliances françaises.

Plus de 1 300 personnes ont assisté aux visites publiques, près de 1 100 élèves sont venus à la rencontre de l’équipage de Tara et 600 personnes se sont déplacées aux conférences et aux projections organisées par la Fondation. 

Sensibilisation à l'Océan au Brésil
© Fondation Tara Océan

Ces escales sont aussi l’occasion pour la Fondation de venir à la rencontre de personnalités marquantes et de découvrir des initiatives locales qui partagent les mêmes valeurs.

Lors de l’escale de Rio de Janeiro, la Fondation Tara Océan a rencontré les lauréats et lauréates du projet France Eco lab, un programme porté par l’Ambassade de France qui a pour objectif de valoriser des initiatives écologiques. 

À Salvador de Bahia, nous avons rencontré Anna Louísa Beserra, PDG et fondatrice de la startup Sustainable Development & Water for All qui nous a présenté le projet Aqualuz, une technologie qui permet de fournir de l’eau potable dans les zones rurales de la région amazonienne. 

Durant cette même escale, nous avons convié Catarina Lorenzo à parler de son engagement pour l’environnement au Brésil. Enfin, nous avons accueilli à bord de Tara l’écrivaine et navigatrice Tamara Klink avec qui nous avons pu partager la passion de l’Océan et de la navigation. 

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