Une étude menée par des chercheurs de São Paulo a redéfini la limite supérieure de la zone mésophotique dans le sud-ouest de l'Atlantique à 15-18 mètres, remettant en cause l'estimation précédente de 30 mètres et révélant des différences écologiques et entre espèces distinctes à cette profondeur. Crédit : Issues.fr.com
Des chercheurs ont récemment établi les limites verticales de la région océanique subtropicale le long du littoral sud-américain. Ils ont découvert que la limite supérieure de la zone mésotrophique se situe en fait dans des eaux moins profondes qu'on ne le pensait jusqu'à présent.
Des chercheurs de l'Université fédérale de São Paulo (UNIFESP) et de l'Université de São Paulo (USP), financés par la FAPESP, ont défini pour la première fois avec précision les limites verticales des environnements marins de l'Atlantique Sud-Ouest. Cette zone comprend les zones côtières et extracôtières le long de la côte atlantique de l'Amérique du Sud.
L'étude est rapportée dans un article publié dans la revue Recherche sur l'environnement marin.
La principale découverte concerne la limite supérieure de la zone mésophotique, la région de « lumière moyenne » entre la surface océanique très éclairée et les profondeurs les plus sombres. La limite inférieure de la zone mésophotique est la limite la plus éloignée à laquelle la lumière du soleil peut pénétrer dans l’océan.
Des études antérieures ont placé la limite supérieure de cette zone à une profondeur de 30 m, mais les mesures de pénétration de la lumière et les inventaires de poissons des auteurs ont montré qu'elle se situe à une profondeur comprise entre 15 m et 18 m dans la région côtière subtropicale.

Une murène tachetée (Gymnothorax moringa), au bas du cadre, entouré d'un banc de grognements de Tomtate (Hémulon aurolineatum), Chevesnes de mer (Cyphose spp.) et les carangues à œil de cheval (Carangue latus), avec un poisson-écureuil (Holocentrus adscensionis), à Saco da Banana, près de « Snake Island », proprement appelée Ilha da Queimada Grande. Crédit : LabecMar-UNIFESP
« Outre la quantité de lumière, qui à cette profondeur ne représente que 10 % de l'incidence lumineuse de surface, nous avons détecté une faune de poissons différente, ainsi que espèces « Les espèces qui circulent entre les zones peu profondes et mésophotiques », a expliqué Maisha Gragnolati, première auteure de l'article. L'étude a été menée alors qu'elle effectuait un master en biodiversité et écologie marine et côtière à l'Institut des sciences marines (IMAR-UNIFESP) de Santos (État de São Paulo, Brésil).
Selon les chercheurs, l'écart entre la définition classique largement retrouvée dans la littérature scientifique (30 m) et leur constat (18 m) est dû au fait que la plupart des études publiées précédemment ont été menées dans des régions tropicales au-dessus du tropique du Capricorne, alors que l'Atlantique Sud-Ouest est principalement subtropical (en dessous de cette ligne).
« Un autre point essentiel est que les études se concentrent normalement sur les récifs coralliens, mais les récifs rocheux sont beaucoup plus fréquents dans les régions subtropicales et impliquent des interactions assez différentes avec la lumière et les organismes qui y vivent », a déclaré Fábio Motta, dernier auteur de l'article et professeur à l'UNIFESP affilié à son Laboratoire d'écologie marine et de conservation (LabecMar).
L'étude fait partie du projet « Science appliquée à la gestion de l'usage public et aux limites de la connaissance des aires marines protégées : de l'expérience des visiteurs à la biodiversité des récifs mésophotiques subtropicaux », soutenu par la FAPESP à travers son Programme de recherche sur la caractérisation, la conservation, la restauration et l'utilisation durable de la biodiversité (BIOTA), avec Motta comme chercheur principal.
Côte de São Paulo
Dans le cadre de cette étude, les chercheurs ont mesuré la température, la profondeur et la pénétration de la lumière, et ont inventorié les reliefs et les espèces de poissons autour des îles de trois unités de conservation marine de l'État de São Paulo : le parc national de Laje de Santos, la zone de protection environnementale marine de la côte centrale et la station écologique de Tupiniquins. Ils ont analysé un total de 12 récifs rocheux.
Aux points d’échantillonnage, les chercheurs ont utilisé des BRUV (stations vidéo sous-marines à distance appâtées, équipées de caméras étanches sur trépied, d’une lampe et d’un long bras tenant un morceau de sardine comme appât) pour explorer les assemblages de poissons dans des habitats peu profonds et mésophotiques à des profondeurs comprises entre 6 et 43 m. Ils ont filmé pendant une heure et enregistré la température de l’eau, la profondeur et les reliefs à proximité. La pénétration de la lumière a été estimée à l’aide d’une base de données océanique internationale. Ces données et les espèces de poissons identifiées ont permis de déterminer la limite supérieure de la zone mésophotique, qui n’est atteinte que par 10 % de la lumière incidente à la surface de la mer.
« La pénétration de la lumière affecte directement la production primaire, il y a donc moins d'organismes qui ont besoin de lumière pour photosynthèse (je plantes). Comme prévu, aucun poisson herbivore n’a été trouvé dans cette région », a déclaré Gragnolati.
Ils ont analysé les vidéos avec un logiciel qui a identifié les espèces de poissons et ont également utilisé les images pour compter et mesurer les poissons, estimer leur abondance relative et quantifier la biomasse dans la zone.
Les espèces ont été classées en fonction de leur régime alimentaire (carnivore, herbivore ou omnivore) et selon qu'elles étaient des cibles de pêche dans la région. La différence de diversité entre la zone mésophotique et la zone peu profonde était de 73 %. Un groupe de huit espèces représentait la moitié de la différence entre les deux zones.
Le Pagre rouge ou Dorade royale (Pagre pagrus) et la perche de sable (Diplectre formosum) étaient les espèces les plus fréquemment observées dans la zone mésophotique, tandis que le grognement de Tomtate (Hémulon aurolineatum) était l'espèce la plus souvent observée dans la zone peu profonde.
« L’étude a également mis en évidence les effets écologiques des unités de conservation marine entièrement protégées, où la pêche est interdite. Le parc national de Laje de Santos, par exemple, présentait une richesse en espèces 2,5 fois supérieure et une biomasse d’espèces cibles huit fois supérieure à celle des zones où la pêche est autorisée », a déclaré Motta.
La côte de São Paulo est la région qui bénéficie de la plus grande protection marine du Brésil (53,7 % de la région bénéficie d’un certain degré de protection), mais le nombre d’espèces marines menacées d’extinction est également le plus élevé du pays. La pêche n’est interdite que dans 5,7 % de la région.
L'étude a remporté le prix de la meilleure présentation orale début mai lors du Brazilian Reef Meeting (EReBra) qui s'est tenu à Niterói (État de Rio de Janeiro).
L’étude a été financée par la Fondation de recherche de São Paulo.