Une scène sous-marine au National Marine Sanctuary of American Samoa. Crédit :Image reproduite avec l'aimable autorisation de Greg McFall/NOAA.
Il existe une espèce de corail, appelée corail bubblegum pour son apparence rosâtre, qui a fourni un pic dans les anciennes voies de migration pour les espèces marines il y a 10 millions d'années.
Cette découverte - et d'autres du même genre - n'aurait pu se produire que grâce à l'exploration de ce qu'on appelle la mer profonde - les couches les plus basses de l'océan, 200 mètres (600 pieds) ou plus sous la surface. Pour référence, la profondeur moyenne de l'océan est de 3, 800 mètres. Selon l'Association professionnelle des instructeurs de plongée, la plupart des plongeurs récréatifs ne plongent qu'à une profondeur de 40 mètres (130 pieds).
Malgré l'importance de la santé des océans pour le bien-être de l'humanité, plus de 95 pour cent des océans du monde restent inexplorés à l'aide de technologies de pointe.
"De loin, le plus grand espace habitable de notre planète est l'océan profond, pourtant on en sait très peu, " dit Santiago Herrera , professeur assistant invité de sciences biologiques à l'Université Lehigh. "Nous avons observé beaucoup moins de 1% de tous les fonds marins. Les scientifiques ont une meilleure connaissance de la surface de Mars ou de la Lune que nous ne connaissons la surface de la Terre."
Herrera fait partie d'une équipe qui travaille à changer cela en élargissant la connaissance de l'inconnu grâce à l'exploration sous-marine dans les couches les plus profondes de l'océan.
Herrera ajoute :"Chaque fois que nous plongeons, nous acquérons une meilleure compréhension de l'océan et de son importance pour assurer notre propre survie."
Ce mois-ci, Herrera rejoint une équipe à bord de l'Okeanos Explorer, construit et exploité par la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) des États-Unis, en tant que responsable des sciences biologiques pour l'expédition 2017 aux Samoa américaines. L'Okeanos Explorer est le seul navire américain financé par le gouvernement fédéral chargé d'explorer systématiquement les parties inconnues de l'océan à des fins de découverte et de progrès des connaissances. L'objectif de cette expédition est de collecter des informations de base critiques sur les zones d'eau profonde inconnues et mal connues des Samoa américaines, Samoa, et les îles Cook. Deux voyages sont prévus. La première commence le 16 février et se termine le 2 mars. La deuxième partie est prévue du 4 au 21 avril. Les missions sont compatibles avec la téléprésence et les plongées de véhicules télécommandés seront diffusées en direct sur :http://oceanexplorer.noaa.gov/okeanos/media/exstream/exstream.html.
Le ROV à double corps est dédié au navire et comprend le traîneau de caméra Seirios (à gauche) et le ROV Deep Discoverer (à droite). Les deux véhicules sont équipés d'un éclairage puissant, imagerie haute définition, et des capteurs pour collecter des informations environnementales in situ sur les habitats explorés. Deep Discoverer est également équipé d'une sonde de température, et deux bras manipulateurs, coupeurs de corail, et des boîtes de rangement pour les collections d'échantillons. Crédit :Bureau de l'exploration et de la recherche océaniques de la NOAA.
Pendant les croisières, les équipes scientifiques en mer et à terre travailleront ensemble pour cartographier le fond marin et effectuer certaines des premières observations scientifiques en eaux profondes dans ces zones. Les plongées seront effectuées tous les jours de 15h00 à 23h00 environ, heure de l'Est.
Pendant le voyage de février/mars, l'équipe mènera des opérations de 24 heures consistant en des plongées diurnes de véhicules télécommandés, des opérations de cartographie de nuit, y compris pendant le transit. Les opérations de jour des véhicules télécommandés se concentreront sur des profondeurs comprises entre 250 et 6, 000 mètres et comprendra des relevés visuels à haute résolution et des prélèvements d'échantillons.
"En concentrant notre exploration sur les zones de monts sous-marins entre 250 et 6000 mètres de profondeur, nous espérons trouver de nouvelles communautés biologiques, plusieurs nouvelles espèces et associations entre espèces, ainsi que des modèles qui nous aideront à tester nos hypothèses biogéographiques et géologiques, " dit Herrera.
Exploration d'une rareté, récif du Pacifique vierge
L'expédition fait partie de la campagne de trois ans pour aborder le monument du Pacifique Science, La technologie, et Ocean Needs (CAPSTONE) , une initiative de la NOAA pour collecter des informations de base en eau profonde pour soutenir les décisions scientifiques et de gestion dans et autour des aires marines protégées des États-Unis dans le Pacifique central et occidental.
Les zones à explorer contiennent certains des derniers écosystèmes marins relativement vierges de la planète et abritent de nombreuses espèces protégées, épaves non découvertes, et les paysages culturels. Leur désignation est inédite en termes de portée géographique, valeur écologique, et le symbolisme national pour la conservation des océans.
Herrera, dont la recherche se concentre sur les processus écologiques et évolutifs qui produisent des modèles de biodiversité dans l'océan, note :« Du point de vue biologique, Les Samoa américaines sont situées à un carrefour biogéographique. Il se trouve juste à la frontière de quatre grandes provinces biogéographiques d'eau profonde qui ont été émises à partir de différences observées dans les paramètres environnementaux tels que la température de l'eau de mer, l'approvisionnement alimentaire en profondeur et la productivité des océans en surface, un produit de la photosynthèse. La région est probablement une zone de transition importante pour les faunes du sud et du nord du Pacifique."
Une photo de la teinte rose frappante du récif frangeant du Rose Atoll Marine National Monument. Crédit :Image reproduite avec l'aimable autorisation de Wendy Cover/NOAA.
Il ajoute :« De plus, la zone au nord des îles Samoa, connu sous le nom de passage des Samoa, est extrêmement important pour la circulation des eaux profondes dans le Pacifique. On estime que plus de la moitié de toutes les eaux de fond qui se déplacent du Pacifique Sud vers le Pacifique Nord doivent passer par cet étroit écart. Ainsi, les courants profonds qui se forment dans cette zone peuvent constituer une barrière importante pour de nombreuses espèces et pourraient donc jouer un rôle majeur dans la structuration de la biodiversité que l'on trouve dans l'océan Pacifique profond."
Les deux domaines d'intérêt seront le sanctuaire marin national des Samoa américaines et le monument national marin de l'atoll de Rose. Situé dans le berceau de la culture la plus ancienne de Polynésie, le Sanctuaire marin national des Samoa américaines couvre 13, 581 miles carrés de récifs coralliens côtiers et d'eaux océaniques au large de l'archipel des Samoa. Aujourd'hui, Le sanctuaire marin national des Samoa américaines protège de vastes récifs coralliens, récifs en eau profonde, communautés de sources hydrothermales, et des ressources archéologiques marines rares.
Le Rose Atoll Marine National Monument reste l'un des atolls les plus vierges (un récif de corail en forme d'anneau) au monde. L'environnement marin autour de l'atoll soutient un écosystème récifal dynamique qui abrite un assemblage diversifié d'espèces marines, dont plusieurs sont menacées ou en voie de disparition. L'une des caractéristiques les plus frappantes de l'atoll est la teinte rose de son récif frangeant, qui est causée par la dominance des algues corallines, principale espèce bâtisseuse de récifs dans la région. La dominance de cette espèce rend le récif de l'atoll de Rose tout à fait distinctif des récifs trouvés dans d'autres îles samoanes. Ce récif abrite les plus fortes densités de bénitiers géants de l'archipel des Samoa et environ 272 espèces de poissons. L'atoll contient également des sites de nidification pour la tortue verte en voie de disparition.
La téléprésence étend la portée de l'expédition en haute mer
L'élargissement de la portée de ces expéditions est le fait que le navire est doté de la téléprésence. Cela signifie qu'Okeanos Explorer de la NOAA utilisera la technologie de téléprésence pour transmettre des données en temps réel à un hub basé à terre où la vidéo est ensuite transmise à un certain nombre de centres de commande d'exploration situés à travers le pays ainsi qu'à tout appareil connecté à Internet. L'accès à la vidéo combiné à une suite d'outils de collaboration basés sur Internet permet aux scientifiques à terre de se joindre à l'opération en temps réel et permet au grand public de suivre l'expédition en ligne.
Les scientifiques accèdent au flux en direct en montant des montres dans les centres de commande d'exploration en se connectant à la vidéo haute définition via Internet-2 ou en regardant la vidéo en direct sur Internet standard depuis leurs institutions d'origine. Les scientifiques basés à terre interagissent avec le navire via une ligne de téléconférence et des outils de collaboration Internet. Grâce à ces outils de communication, les scientifiques et les étudiants peuvent apporter leur expertise et aider à guider les opérations en mer en temps réel, étendre la portée de l'exploration océanique à plus de scientifiques et d'étudiants que ce qui pourrait éventuellement être accueilli à bord.
« Nous ferons des découvertes qui seront partagées en temps réel avec toute personne ayant accès à Internet, ce qui augmentera l'appréciation et la connexion à notre planète, " dit Herrera. " De plus, cette technologie permet la participation de scientifiques du monde entier pour apporter leurs connaissances et aider notre interprétation des observations. Toutes les images et données collectées sont rendues publiques au fur et à mesure de leur collecte. C'est une façon vraiment démocratique de faire de la science."
