11 I.2 Rétroactions du vivant vers l’océan Les interactions et rétroactions biosphère – géosphère ont été reconnues dans leurs grands principes depuis fort longtemps. Néanmoins, le développement de moyens techniques plus performants (notamment capteurs) permet, depuis quelques années, de replacer le biologique au centre de la question des interactions entre le vivant et l’océan dans ses dimensions physicochimiques, en reconnaissant qu’il impacte de façon très significative de nombreux processus et globalement conditionne les capacités tampon de l’océan tant vis-à-vis des pressions locales (e.g. eutrophisation) que globales (e.g. fixation du CO2). La pluridisciplinarité est aussi à la base des avancées attendues dans la compréhension de ces interactions. Les biologistes sensu lato doivent s’associer plus particulièrement aux géologues et géochimistes dès lors que l’on considère le rôle des interfaces benthiques et pélagiques, aux atmosphériciens et hydrodynamiciens pour comprendre les mécanismes d’échanges entre atmosphère et océan, ou aux biogéochimistes pour comprendre le fonctionnement des cycles de la matière. Parmi les questions scientifiques plus générales associées à la question des rétroactions, celle de la maîtrise des transferts d’échelle est centrale : comment passer du satellite et du global/régional à des échelles locales et comment passer de l’expérimental à échelle très réduite (e.g. microfluidique, approches « single cell biology ») au terrain et aux assemblages complexes que forment les communautés et les écosystèmes ou métaécosystèmes ? Il s’agit aussi de pouvoir articuler dynamique du vivant et dynamique de l’environnement dans des modèles intégratifs. Des questions plus spécifiques doivent faire l’objet d’investigations soutenues : l Quels effets induits de l’évolution de la composition et de la structure des communautés (e.g. sur les cycles biogéochimiques) ? On pourra par exemple considérer ici les macro-organismes calcifiants et le cycle du carbone. Parmi les questions centrales: quelles sont les rétroactions majeures sur la pompe biologique à carbone induites par des modifications de la biodiversité planctonique, elles mêmes provoquées par le réchauffement, l’acidification, la stratification ou l’oligotrophisation de l’océan ? Comment élargir cette approche de la question à d’autres organismes qui peuplent également de vastes étendues, notamment le benthos côtier, en particulier les organismes contribuant à édifier des habitats (e.g. herbiers, coralligène, mangroves…) ? l Quelle est l’importance de la chimiosynthèse dans les cycles du carbone, de l’azote et d’autre processus de régulations majeurs des écosystèmes, comme lors de phénomène d’anoxie et d’eutrophisation. Quels sont les traits de l’évolution et du fonctionnement des communautés qui dépendent de ce mode de fixation du carbone ? Quel rôle jouent les écosystèmes profonds chimiosynthétiques sur la biogéochimie de l’océan et les écosystèmes pélagiques ? Océan de surface Pompe biologique CO2 Océan profond Plancher océanique Résidus organiques Photosynthèse Reminéralisation Sédimentation Respiration Poissons Circulation thermochaîne Phytoplancton Zooplancton Bactéries
prospectivemer2013
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