La vie migre à travers le front polaire
Depuis le deuxième voyage de James Cook en 1772-1775 vers l'Antarctique, qui a donné lieu aux premières descriptions d'animaux antarctiques, les scientifiques ont progressivement révélé la composition de la biodiversité de l'Antarctique et de la région subantarctique. Depuis lors, les scientifiques ont entrepris de nombreuses expéditions et projets de recherche scientifique pour comprendre les écosystèmes de ce continent unique.
Le front polaire est perméable
L'un des principaux domaines de recherche est la compréhension du front polaire, qui est une barrière océanographique entre l'océan Austral et les masses d'eau environnantes. Au cours des dernières années, les scientifiques ont découvert qu'il ne s'agissait pas d'une barrière biogéographique imperméable comme on le pensait auparavant.
L'une des premières études sur la biogéographie des eaux situées au-dessus et au-dessous du front polaire a été la création de la base de données sur la biodiversité marine de Géorgie du Sud (SGMarBase). Cette base de données a été créée pour servir de référence à la biodiversité macro- et mégabenthique du plateau et du talus de Géorgie du Sud, permettant aux scientifiques d'identifier les espèces clés et les points chauds de la biodiversité : l'archipel de Géorgie du Sud est l'une des masses terrestres les plus grandes et les plus isolées de l'océan Austral.
L'archipel de Géorgie du Sud est l'une des masses terrestres les plus grandes et les plus isolées de l'océan Austral. La combinaison d'une séparation précoce d'une masse continentale, d'un vaste plateau continental, d'un isolement géographique et de la proximité de courants riches en nutriments fait que la région est biologiquement riche et distincte. Cette base de données constitue également la première tentative de cartographier la biogéographie d'un archipel situé au sud du front polaire, avec des données biologiques incorporées à des données physiques, notamment la topographie des fonds marins et l'océanographie physique.
Avant la création de cette base de données, les scientifiques de divers projets avaient recueilli une grande quantité de données sur la biodiversité de la région, mais la plupart d'entre elles étaient dispersées dans de nombreuses sources littéraires, stockées par divers instituts et rédigées dans différentes langues. Les données n'étaient pas non plus géoréférencées.
En rassemblant toutes ces données, en les vérifiant et en les normalisant, les scientifiques ont désormais accès à une base de données centrale contenant près de 25 000 enregistrements et identifiant plus de 1 400 espèces du plateau continental de Géorgie du Sud, dont des oursins, des mots nageant librement, des poissons, des araignées de mer et des crustacés. Cette base de données montre que la Géorgie du Sud abrite plus d'espèces que les Galápagos et l'Équateur réunis et que, pendant la saison de reproduction, elle accueille la masse de mammifères marins la plus dense de la planète.
La biodiversité du front polaire
Dans une étude plus récente, les scientifiques ont découvert que le front polaire pourrait être encore plus riche qu'on ne le pensait jusqu'à présent. En effet, une nouvelle étude présente l'inventaire le plus complet à ce jour sur la distribution des bryozoaires, des invertébrés marins qui vivent en colonies et forment des squelettes minéralisés dans les eaux peu profondes des îles Malouines et de Géorgie du Sud.
Dans cette étude, un groupe de scientifiques issus de diverses institutions, dont l'Institut de recherche sur la biodiversité de l'université de Barcelone, le British Antarctic Survey et l'Institut de recherche environnementale de l'Atlantique Sud, a identifié 85 espèces différentes, parmi lesquelles 18 types et 23 espèces pourraient être inconnus. Parmi toutes les espèces identifiées, 65 % ont été nommées pour la première fois dans les îles Malouines. Selon un scientifique, le nouvel inventaire des bryozoaires permettra la création d'une base de données sur la diversité régionale des bryozoaires et permettra aux chercheurs de détecter d'éventuelles espèces envahissantes.
Dans l'ensemble, l'étude, qui répartit la zone d'étude bathymétrique sur 30 espèces marines, a analysé les similitudes faunistiques entre les communautés de bryozoaires des zones voisines et servira à concevoir des schémas de distribution biogéographiques. Les scientifiques affirment aujourd'hui que le front polaire n'est pas imperméable comme on le pensait autrefois, car ils ont trouvé des preuves de la propagation d'espèces à travers la région de la Patagonie jusqu'à l'Antarctique.
Comment la vie s'est-elle répandue dans la région antarctique ?
Des scientifiques de l'université Monash, en Australie, dirigent le volet terrestre d'une nouvelle expédition majeure visant à mieux comprendre les écosystèmes de l'Antarctique. À l'aide de nouvelles approches génétiques et informatiques, l'équipe cherchera à répondre à une question non résolue : comment la vie a-t-elle évolué et s'est-elle répandue dans la région antarctique, tant dans le passé qu'aujourd'hui ?
Le projet, baptisé " Biogéographie fonctionnelle de l'Antarctique " (AFBA), s'inscrit dans le cadre plus large de l'expédition de contournement de l'Antarctique (ACE). L'ACE regroupe 22 projets, 55 chercheurs et 19 pays et est gérée par l'Institut polaire suisse. Dans le cadre du projet de l'université Monash, des scientifiques du monde entier, notamment de France, d'Allemagne, de Nouvelle-Zélande, de Russie, d'Afrique du Sud, du Royaume-Uni et des États-Unis, visiteront des sites dans le subantarctique et l'Antarctique afin de découvrir de nouvelles espèces animales et végétales, ce qui permettra de trouver de nouveaux moyens de préserver la biodiversité dans les régions antarctiques.
Plus précisément, l'AFBA fournira une évaluation complète de la biodiversité des plantes et des animaux terrestres et intertidaux de la région. Sur la base de l'évaluation de ces espèces à l'aide de techniques génétiques et informatiques avancées, les chercheurs seront en mesure de créer une histoire biologique de la région qui montrera où les différents groupes ont leurs origines, comment les différentes espèces à travers les îles sont liées et connectées et comment la vie sur ces îles est liée à celle d'autres continents méridionaux.
Les chercheurs tenteront également de comprendre à quelle fréquence les différents groupes se sont déplacés entre l'Antarctique et les îles subantarctiques, quand cela s'est produit et dans quelle mesure cela se poursuit aujourd'hui. Les tests génétiques effectués sur les espèces découvertes permettront de mieux comprendre les adaptations qui ont permis à la vie de prospérer dans la région antarctique. En ce qui concerne la protection future du continent, les scientifiques visent à fournir un système de surveillance de la biodiversité de base pour la région afin d'aider les responsables de la conservation à identifier les espèces auxquelles appartiennent les individus nouvellement arrivés et à déterminer si elles constituent une menace.
L'objectif global de l'AFBA est de laisser un héritage aux futurs scientifiques dans un certain nombre de domaines :
- La résolution de questions fondamentales sur l'évolution de la vie dans l'Antarctique
- Découverte d'espèces nouvelles pour la science
- Une meilleure compréhension de la région au profit de la gestion de la conservation
- Des informations accessibles au public pour améliorer la connaissance et l'appréciation de la nature sauvage, de l'importance de la conservation et de la beauté de l'Antarctique
- Formation et inspiration d'une nouvelle cohorte de scientifiques et de passionnés des régions polaires
Trouver le lien entre la vie sur terre et dans l'eau
Outre l'étude de la biodiversité dans les eaux entourant le continent, les scientifiques tentent également de comprendre le lien entre la biodiversité sur terre et dans l'eau. Par exemple, dans les îles Malouines, les scientifiques étudient la biodiversité et ce qui peut être fait pour la préserver pour les générations à venir. Dans une étude, des chercheurs de l'université du Maine ont étudié l'histoire environnementale de l'île au cours des 20 000 dernières années afin d'établir une base de référence pour les efforts de conservation, car l'île abrite certaines des plus importantes populations de manchots au monde, ainsi qu'un grand nombre d'autres espèces que l'on ne trouve nulle part ailleurs. L'un des domaines étudiés par les scientifiques était la protection de la relation entre les pingouins et l'herbe à houppes, car l'herbe indigène fournit un habitat aux pingouins et à d'autres oiseaux de mer et mammifères marins, et dépend des nutriments fournis par les déchets des animaux. Les chercheurs ont prélevé des carottes de sédiments à plusieurs endroits.
En analysant le pollen et le guano des oiseaux marins, ou déchets, contenus dans les carottes, ils ont pu analyser les fluctuations des populations de pingouins et d'herbes à houppes au fil du temps, dans des conditions climatiques différentes. Il s'agit de comprendre le lien plus large entre la mer et la terre, c'est-à-dire la connexion entre les nutriments provenant de l'écosystème marin et ceux transférés à l'écosystème terrestre. Dans la région des Malouines, le sol est très pauvre en nutriments, ce qui rend les nutriments provenant de l'écosystème marin très importants.
