Des Jardins d’Éponges Géantes
Jardins d’éponges géantes
Des jardins d’éponges géantes découverts sur des monts sous-marins en haute mer arctique. Peu de nourriture atteint les profondeurs sous l’océan Arctique perpétuellement recouvert de glace, car la lumière limite la productivité des algues.
Des chercheurs de Brême, Bremerhaven et Kiel ont découvert un écosystème assez abondant et densément peuplé au sommet de volcans sous-marins éteints.
Ces centres de vie étaient dominés par des jardins d’éponges, qui y poussaient en grand nombre et à une taille impressionnante.
Ils ont rapporté leurs découvertes dans la revue Nature Communications.
“Prospérant sur les monts sous-marins volcaniques éteints de la crête de Langseth, nous avons trouvé d’énormes jardins d’éponges, mais nous ne savions pas ce qu’ils subsistaient”, rapporte Antje Boetius, chercheur en chef de l’expédition, chef du groupe de recherche sur l’écologie et la technologie des fonds marins au Max Planck Institute for Marine Microbiology et directeur de l’Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research.
L’adaptation des éponges
À l’aide d’échantillons de la mission, la première auteure Teresa Morganti, experte en éponges de l’Institut Max Planck de microbiologie marine de Brême, a déterminé comment les éponges s’adaptent à l’environnement le plus pauvre en nutriments.
Morganti précise : « Notre évaluation a montré que les éponges ont des symbiotes microbiens qui peuvent utiliser de la matière organique ancienne. Cela leur permet de se nourrir des restes d’anciens habitants des monts sous-marins, actuellement éteints, tels que les tubes de vers composés de protéines et de chitine et d’autres détritus piégés.
Survivre aux restes
Les éponges sont considérées comme l’une des formes les plus fondamentales de la vie animale. Néanmoins, ils réussissent et abondent dans tous les océans, des récifs tropicaux peu profonds aux grands fonds arctiques.
De nombreuses éponges accueillent une communauté complexe de micro-organismes dans une relation symbiotique. Cela ajoute à la santé et à la nutrition des éponges en fabriquant des antibiotiques, en transférant des nutriments et en éliminant les excrétions. Cela vaut également pour les éponges Geodia, qui dominaient la communauté sur les monts sous-marins arctiques.
L’unité de l’éponge et des microbes associés s’appelle un holobionte d’éponge.
Teresa Morganti a travaillé avec Anna de Kluijver, une experte de l’Université d’Utrecht, et avec le laboratoire de Gesine Mollenhauer à l’Institut Alfred Wegener pour identifier la source de nourriture, la croissance et l’âge des éponges.
Ils ont découvert qu’il y a des milliers d’années, les substances qui imprégnaient l’intérieur des fonds marins, maintenaient un écosystème riche, abritant divers animaux.
Quand ils sont morts, leurs restes sont restés. Actuellement, ceux-ci forment la base de ce jardin d’éponges inattendu.
Des Jardins d’Éponges Géantes: l’analyse microbienne
L’analyse microbienne des micro-organismes a soutenu l’hypothèse des chercheurs.
“Les microbes ont simplement la boîte à outils appropriée pour cet habitat”, décrit Ute Hentschel du GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research à Kiel. Hentschel a mené les évaluations microbiologiques avec son groupe.
“Les microbes ont les gènes pour digérer les particules réfractaires et les matières organiques dissoutes et les utiliser comme source de carbone et d’azote, ainsi que plusieurs sources d’énergie chimique disponibles là-bas.”
Les scientifiques ont également révélé que les éponges fonctionnent comme des ingénieurs de l’écosystème. Elles génèrent des spicules qui forment pourtant un tapis sur lequel elles rampent. Cela pourrait encore faciliter la sédimentation locale des particules et des matériaux biogéniques. Les holobiontes éponges utilisent potentiellement cette matière détritique, produisant ainsi leur piège alimentaire.
Des Jardins d’Éponges Géantes: Protéger nécessite de comprendre
Langseth Ridge est une chaîne de montagnes sous-marines non loin du pôle Nord qui repose sous la surface de l’eau perpétuellement recouverte de glace. Là, la biomasse d’éponges était comparable à celle des sols d’éponges moins profonds avec un apport en nutriments beaucoup plus important. « C’est donc un écosystème exceptionnel.
Nous n’avons jamais rien vu de tel auparavant dans le Haut-Arctique central.
Dans la zone d’étude, la productivité primaire de l’eau sus-jacente fournit pourtant moins d’un pour cent de la demande en carbone des éponges. Par conséquent, ce jardin d’éponges peut être un écosystème transitoire. Cependant, il est riche en espèces, y compris les coraux mous », explique Antje Boetius.
Le changement climatique
L’Arctique fait alors partie des régions les plus touchées par le changement climatique. « Avant nos recherches, aucun sol spongieux similaire n’avait été trouvé dans le Haut-Arctique central, une zone de l’océan recouvert de glace. Cette zone reste donc sous-étudiée. Ce qui a alors entraîné les défis associés à l’observation et à l’échantillonnage de tels écosystèmes d’eaux profondes recouverts de glace ». Souligne ainsi Morganti.
L’étroite collaboration de chercheurs de différentes institutions, dont l’Institut Limit Planck de microbiologie marine, l’Institut Alfred Wegener et GEOMAR, a pourtant permis une compréhension approfondie de ce point chaud choquant de la vie dans les profondeurs froides. “Avec la baisse rapide de la couverture de glace de mer et l’évolution de l’environnement océanique, une meilleure compréhension des écosystèmes des points chauds est alors importante pour protéger et gérer la variété distincte de ces mers arctiques sous pression”. Conclut ainsi Boetius.
Lisez l’article original sur Scitech Daily.
Référence : « Les fonds d’éponges géantes des monts sous-marins de l’Arctique central sont associés à une vie de suintement éteinte » par T. M. Morganti, B. M. Slaby, A. de Kluijver, K. Busch, U. Hentschel, J. J. Middelburg, H. Grotheer, G. Mollenhauer, J. Dannheim, H. T. Rapp, A. Purser et A. Boetius, 8 février 2022, Nature Communications.
DOI : 10.1038/s41467-022-28129-7
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