L’océan livre un de ses secrets : comment des membres d’une même espèce peuvent se retrouver dans des sources hydrothermales profondes et reculées.
Une migration épique jusqu’à – et à travers – la surface de l’océan pourrait être la réponse. Des traces chimiques sur les coquilles de trois espèces de patelles endémiques à ces environnements extrêmes des fonds marins suggèrent que les animaux ont passé leur jeunesse à se nourrir de phytoplancton aimant le soleil. Finalement, les larves de ces escargots aplatis sont retournées dans les profondeurs pour se transformer en formes adultes et coloniser de nouveaux habitats, rapportent des chercheurs de l'Université de Tokyo le 15 juillet. Avancées scientifiques.
Les sources hydrothermales abritent certains des écosystèmes les plus étranges de la planète. Ces oasis isolées, avec leurs pressions écrasantes, leurs températures extrêmes et leurs eaux remplies de métaux lourds s'échappant du sous-sol, sont devenues le foyer d'une suite d'animaux étranges. Les biologistes marins soupçonnent depuis longtemps que les œufs ou les larves dérivent avec les courants, atteignant peut-être même la surface, lors de leur voyage vers les évents. Mais les chercheurs manquaient de preuves définitives.
L’étude « fournit une documentation convaincante » pour confirmer ce voyage extrême, tout en ajoutant de nouveaux indices sur la manière dont ces communautés isolées restent interconnectées, même si elles sont parfois séparées par des milliers de kilomètres de fonds océaniques stériles, explique Lisa Levin, écologiste marine à la Scripps Institution of Oceanography de l’Université de Californie à San Diego.
Un indice clé de ce voyage épique était caché dans les coquilles de larves de taille millimétrique qui restent parfois attachées au corps des patelles adultes. L'analyse de ces vestiges de jeunesse a révélé des signatures chimiques caractéristiques des eaux plus chaudes proches de la surface, expliquent le biologiste marin Takuya Yahagi et ses collègues. Les coquilles manquaient également d’éléments de métaux lourds, tels que le manganèse et le baryum, qui sont abondants dans l’eau hydrothermale.
L'équipe a analysé 39 patelles – six provenant du site Tu'i Malila, à 1 845 mètres de profondeur, dans le sud-ouest du Pacifique, et 33 provenant d'un champ de ventilation situé à environ 440 mètres de profondeur sur le mont sous-marin de Kaikata, dans le nord-ouest du Pacifique. Toutes les patelles partageaient les mêmes signatures en eaux peu profondes. Cela suggère que cette migration de surface fait partie intégrante de leur cycle de vie, et non quelques cas isolés, affirment les chercheurs. En migrant vers le haut, les larves de patelles accèdent à plus de nourriture qu’elles ne le feraient dans l’océan sombre et profond, tandis que les courants de surface les transportent sur de vastes distances vers de nouveaux habitats.
Mais les chances de succès après un tel pèlerinage sont minimes. « Presque toutes les larves sont probablement mangées ou perdues avant de trouver un évent hydrothermal approprié », explique Yahagi. Même s’ils survivent, les chances d’atterrir dans un petit évent actif du fond marin sont extrêmement faibles. Les animaux des évents augmentent leurs chances de succès en produisant un nombre énorme d'œufs, explique Yahagi. Alors que l’équipe n’a étudié que les patelles, la même stratégie a été suggérée pour d’autres animaux, comme les moules et les crevettes.
Les écosystèmes de sources hydrothermales sont souvent considérés comme des mondes isolés entièrement alimentés par l’énergie géothermique. « Nos résultats suggèrent qu'ils sont en réalité beaucoup plus connectés à l'océan ensoleillé que nous le pensions », explique le biologiste marin Yasunori Kano de l'Université de Tokyo. « C'est une étape importante vers la compréhension à la fois de l'évolution des animaux des évents et du fonctionnement des écosystèmes des grands fonds dans le cadre d'un océan plus vaste. »
