Des éponges à longue durée de vie, des vers intestinaux, des colonies d’ascidies et de nombreux autres animaux qui aiment le froid peuplent le fond marin autour de l’Antarctique. Mais l’arrivée d’étrangers – apportés dans les eaux de ballast des navires, sur des déchets plastiques ou sur du varech flottant, ou encouragés par le réchauffement de la température – menace cette ménagerie.
Comme leurs homologues du nord, les organismes benthiques de l’Antarctique fabriquent des composés chimiques pour se défendre des prédateurs locaux. Conxita Avila, boursière Whitman du Laboratoire de biologie marine (MBL) de l’Université de Chicago de l’Université de Barcelone, s’est demandé si ces défenses pourraient être suffisantes pour repousser les envahisseurs étrangers.
Dans un Drogues marines qu’elle a rédigée au cours de son mandat au MBL l’été dernier, Avila et ses collègues ont mis à l’épreuve les défenses chimiques de 29 espèces antarctiques. Pour remplacer les espèces exotiques affamées, l’équipe a utilisé deux types de prédateurs collectés en Méditerranée : des parents de crevettes connus sous le nom d’amphipodes et des bernard-l’ermite.
Les résultats, bien qu’ils ne soient pas entièrement négatifs, ne sont pas de bon augure. La plupart des composés antarctiques pouvaient repousser les amphipodes, mais très peu dissuadaient les bernard-l’ermite. Ces crabes décortiqués ont des régimes alimentaires similaires à ceux des plus gros crabes royaux dont les scientifiques savent qu’ils empiètent sur ces communautés à partir d’eaux plus profondes.
« L’écosystème du fond marin de l’Antarctique est en danger pour de nombreuses raisons, et ce n’en est qu’une de plus », a déclaré Avila. « Si les crabes royaux apparaissent, ils vont décimer les populations de ces animaux et changer complètement ces communautés. »
Défis et opportunités au fond de l’Antarctique
Malgré le froid, le vaste plateau continental de l’Antarctique abrite un large éventail de créatures, notamment des éponges et des mousses ramifiées qui créent un environnement forestier. Les scientifiques en savent beaucoup moins sur les habitants de ces communautés et les composés qu’ils fabriquent que sur les forêts d’animaux marins plus au nord. Mais, comme les composés chimiques des eaux plus chaudes, les produits fabriqués par les animaux de l’Antarctique ont une activité biologique qui peut potentiellement fournir la base de médicaments thérapeutiques.
Pour leurs expériences, les chercheurs ont extrait les composés défensifs des espèces antarctiques et les ont incorporés dans la nourriture des amphipodes et des bernard-l’ermite. Ces composés étaient efficaces contre les amphipodes, pour la plupart, peut-être parce que les amphipodes d’eau froide habitent déjà cet écosystème, dit Avila. Les crabes, cependant, sont des envahisseurs récents des communautés peu profondes de l’Antarctique, et seuls des extraits de deux animaux ont dissuadé les ermites méditerranéens.
Étant donné que les ermites et de nombreux autres crabes, notamment les rois envahisseurs, ont des régimes alimentaires et des systèmes similaires pour détecter la nourriture, ce résultat suggère que de nombreux animaux antarctiques seraient vulnérables si ces crustacés s’établissaient sur ce nouveau territoire.
Pour Avila, cette étude sur la prédation est un élément d’un tableau beaucoup plus vaste. Dans le cadre du projet Challenge de l’Université de Barcelone, qu’elle dirige, Avila étudie les changements naturels et anthropiques du fond marin de l’Antarctique, y compris sa biodiversité et les interactions chimiques entre ses organismes marins.
Recherche écologique à long terme au MBL
L’intérêt d’Avila pour l’écologie est lié à sa relation de longue date avec MBL. Cette dernière remonte à 1988, lorsqu’après avoir obtenu son diplôme universitaire, elle a suivi un cours d’écologie d’été à Woods Hole. Plus tard, elle est revenue à MBL en tant que scientifique postdoctorale.
En fin de compte, elle vise à mener des recherches à long terme sur le fond marin de l’Antarctique similaires à celles menées par les scientifiques du MBL Ecosystem Center dans l’Arctique et à Plum Island dans le Massachusetts. Des stations de recherche à long terme similaires ont été établies sur le continent le plus au sud, mais jusqu’à présent, aucune ne se concentre sur le fond marin.
MBL a « une longue, longue histoire de très bon travail effectué dans les écosystèmes », a déclaré Avila. En tant que boursière Whitman, elle a profité de cette expertise pour s’initier à la surveillance et à l’étude de ces écosystèmes. De plus, la bourse lui a donné le temps et l’espace pour réfléchir à ses projets actuels.
Si nous perdons ces communautés antarctiques, nous perdons de nombreux animaux – et des molécules potentiellement utiles – que nous ne connaissons même pas encore, dit-elle, notant qu’une telle disparition affecterait le reste du monde naturel.
« Tout est lié », dit Avila. « Si vous faites un trou dans une toile d’araignée, tout se casse. »
Plus d’information:
Conxita Avila et al, Le benthos marin de l’Antarctique survivrait-il aux invasions d’espèces exotiques ? Ce que l’écologie chimique peut nous dire, Drogues marines (2022). DOI : 10.3390/md20090543