La vie est apparue dans les océans. Ceux-ci ont donc une histoire évolutive bien plus longue que les terres émergées, et en raison de ces milliards d’années d’évolution, la quasi-totalité des branches de l’arbre du vivant y est représentée : ainsi, sur les 34 grandes divisions – les phylums – du règne animal, 32 sont présentes dans le milieu marin et 14 lui sont propres. Les échinodermes, qui comprennent les étoiles de mer, les oursins ou encore les concombres de mer, font partie de ces phylums strictement marins. En 2010, d’autres organismes strictement marins, les loricifères, ont été découverts sur le plancher méditerranéen : ce sont les premiers métazoaires connus capables de vivre en l’absence totale et constante d’oxygène.

Comme celle des terres émergées, la biodiversité des océans reste méconnue, ne serait-ce que par le nombre des espèces qui la composent – donnant matière à controverse – : sans compter les micro-organismes, on estime que 200 000 à 250 000 espèces animales et végétales peupleraient les océans, chiffres qui représentent environ 15 % de la totalité des espèces décrites de la planète. Cependant, différentes études évaluent la biodiversité totale de la planète selon une fourchette de 2 à 100 millions d’espèces, ce qui révèle le manque de données à notre disposition. Bien que les animaux les plus emblématiques soient de grande taille, comme les baleines, les phoques, les requins ou les tortues, la quasi-totalité de la biodiversité est invisible à l’oeil nu. En effet, les micro-organismes – algues, bactéries et virus – comptent plusieurs millions d’espèces ; par exemple, on dénombre jusqu’à 160 espèces de procaryotes (bactéries ou virus) dans une seule goutte d’eau de mer, et dans un litre, entre 229 et 381 espèces d’eucaryotes (organismes avec un noyau cellulaire). Le phytoplancton – ensemble des organismes unicellulaires capables de réaliser la photosynthèse – représente à lui seul 98 % de la biomasse des océans : ces micro-organismes, dont aucun ne dépasse en taille le millimètre, assurent la production de ressources pour l’écosystème tout entier, ainsi que le recyclage des déchets. Ils produisent également l’essentiel de l’oxygène que nous respirons : ce sont eux les poumons de la planète. Ainsi, du plus petit au plus gros, de ce phytoplancton à la baleine bleue qui s’en nourrit – et dont la taille peut atteindre 30 mètres et le poids jusqu’à 170 tonnes –, tous les organismes marins sont liés.

Coraux

Autres organismes minuscules, les polypes forment des colonies qui peuvent devenir aussi gigantesques qu’indispensables. Les coraux sont en effet des colonies de ces petits animaux gélatineux, les polypes, capables de se fabriquer un squelette calcaire. Les couleurs du récif sont dues à la présence d’algues microscopiques dans les tissus des polypes qui vivent en symbiose avec le corail. Le jour, le corail puise les substances nutritives dont il a besoin dans les algues qu’il abrite, grâce à l’énergie du soleil. La nuit, chaque polype du corail se transforme en un redoutable prédateur qui capture ses proies à l’aide de tentacules collantes et toxiques. Les récifs attirent quantité d’organismes, des crustacés, des mollusques, des milliers de poissons et de nombreuses espèces de requins qui profitent de l’abondance potentielle des proies. Ils composent ainsi, avec la cime des forêts équatoriales, les écosystèmes les plus riches et les plus complexes de la planète. Bien qu’ils occupent moins de 0,25 % de l’environnement aquatique, ils pourraient abriter entre 1 et 9 millions d’espèces, dont 10 % seulement sont connues. Près de 5 000 espèces de poissons – plus du quart de la totalité des espèces de poissons marins – y ont été identifiées. Sur un mètre carré de récif corallien, le nombre d’espèces animales et végétales est plus de cent fois supérieur à ce que l’on trouve en pleine eau. Les récifs constituent donc de véritables oasis de vie au coeur des océans.

Les fumeurs noirs

À l’instar des coraux tropicaux, il existe dans les profondeurs de l’océan des lieux où la vie foisonne, particulièrement au niveau des sources hydrothermales qui se forment le long des dorsales océaniques, entre 500 et 4 000 mètres de profondeur. L’activité volcanique intense libère ici d’épaisses fumées noires qui donnent leur nom au type de volcans sous-marins dits « fumeurs noirs ». Le liquide qui s’échappe de ces cheminées peut atteindre une température de 350 °C ; il contient une très forte concentration de composés chimiques comme du fer, du zinc, du manganèse, du sulfure d’hydrogène ou encore du CO2. Malgré l’absence totale de lumière, à laquelle s’ajoutent une pression importante (entre 100 et 500 bars), de fortes variations locales de température (de 350 °C à 2 °C en quelques mètres) et des eaux chargées de composés métalliques toxiques pour la plupart des espèces, la vie se développe et même foisonne : les concentrations animales autour des cheminées peuvent atteindre 50 kilos par mètre carré. Les formes vivantes s’adaptent et développent des stratégies originales. Par exemple, le ver de Pompéi (Alvinella pompejana) est connu pour être l’organisme qui supporte les températures les plus importantes parmi le règne animal : il vit dans un tube, en symbiose avec des bactéries filamenteuses, et expose des parties de son corps à des températures allant jusqu’à 80 °C ! Quant aux concentrations de la crevette Rimicaris exoculata, dépourvue d’yeux et donc complètement aveugle, et dont la carapace est intégralement recouverte, impressionnent par leur taille : la moule des profondeurs, du genre Bathymodiolus, peut atteindre 36 centimètres de longueur. La biodiversité des écosystèmes profonds restant à découvrir, les trouvailles étonnantes sont fréquentes, tels ces crabes dotés de poils : en 2005, le crabe yéti (Kiwa hirsuta), de couleur blanc laiteux et les pattes recouvertes de poils, a fait la une de l’actualité ; en 2012, un crabe nouvellement découvert a été nommé David Hasselhoff en raison de la présence de poils sur son torse.

Une richesse inégalement répartie

Sous leur apparente uniformité, les océans offrent donc une extrême diversité d’habitats. Malgré l’absence de frontières bien définies, ils forment en réalité une vaste mosaïque de paysages plus ou moins reliés entre eux. La quantité de nutriments, l’exposition au courant, le type de sédiments sur le fond, l’intensité de la lumière, la température de l’eau, la présence de glace, la profondeur, le taux d’oxygène sont autant de facteurs qui structurent le paysage marin. Les zones côtières, de faible profondeur et riches en nourriture provenant de la terre, sont les zones les plus riches de nos océans. Cependant, les grands fonds – bien qu’encore insuffisamment explorés – sont, du fait de leur superficie, susceptibles de renfermer la plus grande part de la biodiversité marine : en effet, 80 % des espèces animales des océans vivent dans, sur ou à proximité des sédiments marins. La diversité des organismes vivant en pleine eau est, en revanche, très largement inférieure à celle du fond ; en fait, elle est parfois très faible, à tel point qu’on a parfois parlé de « désert bleu » pour désigner des zones contenant une biomasse très faible. À l’inverse, les hotspots (points chauds de biodiversité) sont les régions du globe qui abritent la plus grande diversité. Dans les océans, 10 hotspots ont été recensés, parmi lesquels les Caraïbes, le golfe de Guinée, la mer Rouge, le nord de l’océan Indien ou le sud du Japon. Le point commun de ces régions est de contenir des écosystèmes particulièrement productifs et riches, comme les récifs coralliens, les herbiers, les mangroves, les sources hydrothermales ou les monts sous-marins. Ces écosystèmes sont aussi parmi les plus menacés de la planète.

Services rendus

Les écosystèmes marins et la diversité qu’ils contiennent fournissent aux hommes un grand nombre de ressources à fort potentiel économique – on parle de « services rendus ». La vie dans les océans assure, en premier lieu, une importante ressource alimentaire pour près de 3 milliards de personnes, les produits de la mer constituant leur principale source de protéines. Les océans fournissent en outre de nombreuses molécules médicaments, comme des antitumoraux ou l’AZT, et alimentent l’industrie cosmétique. Enfin, de nombreuses régions, comme la mer Rouge ou le Sud-Est asiatique, ont développé une forte activité touristique autour de la diversité des océans et de la plongée. Près de 60 % des services rendus par les écosystèmes sont issus des océans, et leur valeur cumulée pourrait atteindre 3 000 milliards de dollars par an. Au-delà de ces questions environnementales et économiques, il convient aussi d’associer la dimension culturelle à la préservation de la biodiversité.

Biodiversité menacée

Malgré les services rendus par la biodiversité des océans, cette dernière est menacée par les conséquences des activités humaines ; surpêche, pollution ou changement climatique sont autant de facteurs qui compromettent la survie des espèces. Depuis l’avènement de la pêche industrielle, les espèces commerciales de grande taille ont vu leur population diminuer de près de 90 %. Or, lorsqu’une seule espèce – même rare – disparaît, c’est l’ensemble de l’écosystème qui devient vulnérable. Ce phénomène est particulièrement vrai pour les grands prédateurs : en l’absence de ces derniers, les méduses ou les poissons herbivores de petite taille, par exemple, se mettent à proliférer. De même, l’introduction d’une nouvelle espèce peut avoir de lourdes conséquences écologiques et économiques. C’est ainsi qu’aujourd’hui, le long des côtes israéliennes, 50 % des captures concernent des espèces de poissons remontées de mer Rouge par le canal de Suez. Or, ces espèces ont des capacités de croissance et de reproduction bien inférieures à celles qui étaient présentes antérieurement. L’augmentation des températures, liée au changement climatique, modifie de la sorte les schémas de distribution des espèces végétales et entraîne la migration des espèces animales vers de plus hautes latitudes. La diminution de la banquise entraîne également avec elle la disparition de la faune et de la flore associées à la glace : les jours des ours blancs, emblématiques de l’Arctique, sont probablement comptés. Dans le même temps, l’excès de CO2 dans l’atmosphère provoque l’acidification des eaux, potentiellement grave de conséquences sur les organismes calcaires comme le corail ou certaines espèces de phytoplancton.

Une équation à plusieurs inconnues

Toutes ces transformations surviennent à une époque où l’on ne comprend pas encore complètement le fonctionnement de l’océan. De nouvelles espèces marines sont découvertes chaque jour, et même les animaux les plus emblématiques comme les requins ou les baleines restent mal compris : quels sont les processus qui régissent exactement leurs migrations ? à quoi servent les échanges sonores des mammifères marins ? De nombreuses espèces s’éteindront peut-être avant même que nous les ayons découvertes, ou avant que nous ayons compris leur fonctionnement. Comment les protéger si nous ne les connaissons pas ? Comment définir une politique de pêche efficace et des quotas adaptés sur des espèces dont nous ne savons que trop peu ? Il reste un monde à découvrir.