OCÉAN ET MERS (Vie marine) Vie dans les grandes profondeurs
Les peuplements associés à l'hydrothermalisme
Les peuplements associés à l'hydrothermalisme ont été découverts en 1977, par 2 500 mètres de profondeur, sur la dorsale des Galapagos (cf. encadré). Ils ont été retrouvés ensuite en différents points de la dorsale du Pacifique oriental, du sud de l'île de Pâques jusqu'au golfe de Californie, puis le long des dorsales du Pacifique nord-est, et enfin, dans des bassins arrière-arc insulaire et sur la dorsale médio-atlantique. Ces peuplements [cf. écosystèmes]sont constitués d'espèces de grande taille, où mollusques bivalves et vers tubicoles qui constituent l'embranchement nouveau des vestimentifères abondent, accompagnés d'annélides polychètes, de gastéropodes et de crustacés variés. Des bactéries chimiosynthétiques sont présentes dans les fluides hydrothermaux, sur les substrats basaltiques et les tubes des vestimentifères et des polychètes ; il s'agit principalement d' archæbactéries qui constituent, à côté des bactéries vraies ou procaryotes et des eucaryotes, un troisième règne caractérisé notamment par les molécules amphiphiles qui constituent leurs membranes. Ces archæbactéries sont adaptées à des conditions thermiques très élevées : plusieurs espèces ont un développement optimal pour des températures de 105 à 110 0C, sous les pressions locales de quelques centaines d'atmosphères. Mais les bactéries responsables de la chimiosynthèse à la base même des peuplements hydrothermaux vivent en symbiose à l'intérieur des cellules de leurs hôtes, qui sont principalement les vestimentifères, aujourd'hui classés parmi les annélides dans la famille des Siboglinidés (on en dénombre actuellement plus d'une quinzaine d'espèces différentes) et les grands bivalves (Calyptogena et, secondairement, Bathymodiolus). Chez le vestimentifère Riftia, de nombreuses adaptations rendent possible le fonctionnement de la symbiose. Les bactéries symbiotes sont installées dans les cellules d'un tissu richement vascularisé, le trophosome. Le sang de Riftia contient une hémoglobine à poids moléculaire élevé, capable de fixer l'oxygène sur l'hème et l'hydrogène sulfuré sur un site de la globine : ainsi, l'hydrogène sulfuré, poison cellulaire violent, parvient sans danger jusqu'au trophosome. La fixation du dioxyde de carbone est effectuée dans le trophosome, selon un cycle dit en C3 (cycle de Calvin-Benson) caractéristique de nombreuses plantes supérieures. Le transport du CO2 par le sang fait intervenir un sucre, le malate. L'annélide polychète Alvinella, tire parti des substances organiques dissoutes libérées par des bactéries chimiosynthétiques libres ou fixées sur les parois de son tube et de sa cuticule. La structure des peuplements hydrothermaux et leur composition zoologique, homogène à courte distance, varient fortement entre les sites du Pacifique oriental et ceux du Pacifique occidental. Dans la région des Fidji, on a découvert une véritable substitution fonctionnelle : les grands bivalves du genre Calyptogena sont remplacés par deux gros gastéropodes, qui hébergent des bactéries symbiotiques dans les tissus de leur manteau (Alviniconcha et Ifremeria). Sur la dorsale médio-Atlantique, où plusieurs sites hydrothermaux ont été découverts entre un peu plus de 1 000 mètres et près de 4 000 mètres, des essaims denses de crevettes alvinocarididae exploitent la couche de bactéries chimiosynthétiques, qui se développe à proximité immédiate des sorties de fluide hydrothermal.
Écosystème des grandes profondeurs
campagne Biozaire 2, 2001
IFREMER/ A. Fifis
La biomasse de ces peuplements est localement très élevée, pouvant dépasser plusieurs dizaines de kilogrammes par mètre carré. D'après la vitesse de croissance des grands bivalves (de l'ordre de 1 cm par an pour la longueur de la coquille) ou des vestimentifères (la croissance des tubes peut atteindre[...]
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Écrit par
- Lucien LAUBIER : professeur émérite à l'université de la Méditerranée, Marseille
Classification
Médias
Requin blanc
by wildestanimal/ Moment/ getty Images
Écosystème des grandes profondeurs
campagne Biozaire 2, 2001
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