La Société Française d’Ecologie et d’Evolution (SFE2) vous souhaite un joyeux Noël avec ce regard de Yan Ropert-Coudert, Mark Hindell et Ryan Reisinger, respectivement Directeur de recherche, Professeur d’Université et post-doctorant en écologie, sur la préservation de la biodiversité antarctique.

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Les prédateurs marins, écoindicateurs de l’Océan Austral

par Yan Ropert-Coudert(1), Mark Hindell(2) et Ryan Reisinger(3)

(1) Directeur de Recherche CNRS au Centre d’Etudes Biologiques de Chizé,

(2) Professeur à l’Université de Tasmanie, Australie,

(3) Post-doctorant à l’Université de California Santa Cruz, USA.

Article édité par Anne Teyssèdre

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Mots clés : Points chauds de biodiversité, Océan austral, Aires Marines Protégées (AMP), zones d’intérêt écologique, éco-indicateurs, oiseaux marins, mammifères marins
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Introduction

Les points chauds de la biodiversité marine représentent des zones potentiellement importantes à protéger, mais l’identification de ces zones où de multiples niveaux des chaînes alimentaires se croisent dans l’espace et le temps peut être problématique. C’est particulièrement vrai dans le cas de l’océan Austral, vaste et difficile d’accès. Depuis des décénnies, les scientifiques ont recours à différentes approches pour contourner ces difficultés. Des initiatives océanographiques internationales à grande échelle, telles que le Census of Antarctic Marine Life (CAML, http://www.coml.org/census-antarctic-marine-life-caml/), ont été développées pour fournir des informations sur la distribution spatiale circumpolaire de la biodiversité. Le principal résultat du projet CAML, l’Atlas biogéographique de l’océan Austral (http://atlas.biodiversity.aq/), constitue une source unique d’informations sur la répartition spatiale des organismes de tous les niveaux taxonomiques, allant du domaine pélagique au domaine côtier. Toutefois, cet atlas reste une source « statique » d’informations et ne renseigne que sur la présence (éventuellement temporaire) d’individus, ce qui est une information pertinente pour les organismes sessiles mais ne reflète pas la distribution dynamique des organismes très mobiles. En outre, la collecte de ces données représente un effort coordonné massif et peut ne pas être facile à mettre en œuvre de manière régulière.

La solution « Prédateurs supérieurs »

Une façon indirecte d’identifier les points chauds de biodiversité consiste à surveiller l’activité des grandes espèces de vertébrés à respiration aérienne (pulmonée), qui se trouvent à l’extrémité supérieure des réseaux alimentaires : oiseaux et mammifères marins. Ces espèces dépendent de proies situées aux niveaux intermédiaires des chaînes alimentaires (ou trophiques), en particulier des espèces de krill et de poissons, et concentrent donc leur effort de recherche de nourriture dans des zones où leurs proies s’agrègent, généralement des zones à forte densité de plancton. Ils agissent alors en tant qu’éco-indicateurs des points chauds trophiques.

Contrairement à leurs proies, ces prédateurs marins sont obligés de faire régulièrement surface pour respirer ; en outre, nombre d’entre eux (tous les oiseaux, et parmi les mammifères, les pinnipèdes : phoques et otaries) doivent se reproduire hors de l’eau, soit sur terre (sur le continent Antarctique et sur les nombreuses îles qui parsèment l’océan Austral), soit sur la glace de mer (dite banquise). Ces prédateurs ‘amphibies’ font ainsi régulièrement la navette entre leurs zones de reproduction (émergées) et leurs zones d’alimentation en mer. Lors de ces déplacements hors de l’eau, ils peuvent facilement être repérés, comptés et surtout équipés de dispositifs de suivi. Nous présenterons ici deux initiatives utilisant les prédateurs supérieurs comme indicateurs des points chauds de la biodiversité : i) l’identification des zones importantes pour les mammifères marins; et ii) l’analyse rétrospective des données de suivi en Antarctique.

Fig.1 : Albatros hurleur (cliché Ryan Reisinger).

Zones importantes pour les mammifères marins (IMMA)

L’identification des zones importantes pour les mammifères marins (ou IMMA, pour Important Marine Mammal Areas en anglais) est une initiative du groupe de travail de l’UICN sur les zones protégées pour les mammifères marins (https://www.marinemammalhabitat.org/immas/). En association avec les acteurs locaux, ce groupe rassemble des scientifiques de régions spécifiques du monde pour identifier « des portions discrètes d’habitat, importantes pour les espèces de mammifères marins, qui ont le potentiel d’être délimitées et gérées pour la conservation ». Les IMMA identifiées sont ensuite soumises à un examen indépendant par des pairs, pour validation, avant d’être finalement publiées sous la forme de cartes géographiques et mises à disposition du grand public.

Les IMMA sont similaires aux zones importantes pour la conservation des oiseaux (IBAs, http://www.birdlife.org/worldwide/programmes/sites-habitats-ibas-and-kbas) et constituent des couches d’informations utiles car elles ne sont pas uniquement basées sur des données de distribution mais sur l’intégration de différents paramètres biologiques (reproduction, alimentation, migration, etc.) qui sont pertinents pour les mammifères marins. L’atelier de travail qui a réuni les experts pour l’Océan Austral s’est tenu en France en octobre 2018 et a abouti à la proposition de 15 IMMA candidates (cIMMA). À la suite de cet atelier, le comité d’examen indépendant a conservé une proposition au format de « candidate » (requérant des modifications dans sa définition) et officiellement approuvé 13 IMMA, deux candidates ayant été fusionnées entre elles au cours de l’évaluation (IUCN Marine Mammal Protected Areas Task Force 2020).

Fig.1 : IUCN Marine Mammal Protected Areas Task Force, 2020. Aol : Map of Areas of Interest ; cIMMA : candidate Important Marine Mammal Area;  IMMA : Important Marine Mammal Area, for the Extended Southern Ocean, May 2020. Unpublished map.

Le comité a également soutenu la mise en exergue de sept aires d’intérêt spécial (AoI), qui ne sont pas des IMMAs mais qui pourraient avoir vocation à le devenir. L’IMMA qui demeure au stade de candidate représentait l’ensemble de la surface occupée par la glace de mer depuis son étendue hivernale maximale jusqu’à la bordure du continent Antarctique. Si elle n’a pu progresser au niveau final d’acceptation c’est essentiellement au vu de son étendue. Les rapporteurs ont en effet estimé que les IMMAs devaient correspondre par définition à des entités géographiques « discrètes ». Toutefois, deux faits sont difficilement conciliables avec le point de vue de ces rapporteurs.

D’une part, la glace de mer est une zone extrêmement importante pour les mammifères marins, qu’ils s’agissent des baleines exploitant les polynies – ces étendues d’eau libre plus ou moins grandes s’ouvrant de manière prévisible à différentes périodes de l’année -, des phoques se reproduisant ou bien se reposant à proximité de trous dans la banquise, mais aussi de nombreuses espèces d’oiseaux marins, se nourrissant en limite septentrionale de la banquise et suivant ses phases d’extension et de récession annuelle… D’autre part, il est virtuellement impossible de définir des locations précises pour ces animaux, comme le suggère par exemple le programme Antarctic Pack Ice Seals (APIS, Southwell et al. 2012). Proposer l’ensemble de la banquise comme une zone vitale à protéger représente donc un verrou conceptuel que des informations provenant d’autres approches, comme celles présentées ci-dessous, peuvent cependant aider à dépasser.

Fig.3 : Phoque crabier (Cliché Ryan Reisinger). Mal désigné par son nom, vernaculaire ou latin (Lobodon carcinophaga), ce phoque n’est pas un prédateur de crabes (plutôt benthiques) mais de krill, qu’il chasse en pleine mer.

Analyse rétrospective des données de suivi de l’Antarctique (RAATD)

Un des articles du Traité de l’Antarctique, signé entre 12 nations en 1959, stipule que « les résultats scientifiques et les observations de l’Antarctique doivent être échangés et mis à disposition gratuitement ». La communauté de recherche sur les prédateurs marins a parfaitement incarné cet esprit lorsqu’elle a commencé à répondre à un appel lancé par le groupe d’experts Oiseaux et Mammifères Marins du Scientific Committee on Antarctic Research (SCAR, https://scar.org/). Le projet RAATD (Retrospective Analysis of Antarctic Tracking Data en Anglais) a débuté en 2009. Ce projet visait à mettre en évidence les zones d’importance écologique, non pas espèce par espèce, mais pour un ensemble d’espèces de prédateurs supérieurs de l’océan Austral simultanément.

À cette fin, des données de localisation spatiale provenant de dispositifs de suivi des animaux embarqués ont été recueillies au cours des 11 dernières années, sur 17 espèces différentes ayant des stratégies et des besoins écologiques différents (phoques, cétacés, oiseaux volants et oiseaux plongeurs), pour constituer l’une des plus grandes bases de données de suivi au monde avec près de 3 000 000 de points de données (Ropert-Coudert et al. 2020). Certes, l’envergure du projet auquel ont participé plus de 80 scientifiques provenant de 42 programmes polaires, est une des caractéristiques de RAATD, mais c’est surtout l’extrême attention qui a été portée au nettoyage des données, à leur vérification et à leur mise en forme avant leur partage qui fait de RAATD une source extrêmement fiable. A l’heure du Big Data, nombre de projets similaires fleurissent mais tous n’accordent pas le même niveau de finition au « nettoyage » des données, malgré l’importance que cela revêt pour la suite des analyses.

Ces données de suivi ont ensuite été exploitées pour modéliser l’utilisation combinée de l’habitat circumpolaire par les 17 espèces de prédateurs marins (Hindell et al. 2020). En identifiant, cartographiant et modélisant les zones de l’océan Austral où plusieurs espèces de prédateurs se rassemblent, nous obtenons une meilleure compréhension de la biodiversité de cette zone. Si les spécialistes du krill, des poissons et des calmars se rendent tous au même endroit, nous suspectons qu’il doit y avoir une grande diversité, et probablement une grande abondance, d’espèces proies situées dans les échelons inférieurs de la chaîne alimentaire. A partir de là, nous avons pu identifier les endroits les plus importants, que nous avons appelés « zones d’importance écologique ». Les plus importantes de ces zones sont dispersées autour du plateau continental de l’Antarctique et dans deux régions océaniques plus vastes, l’une faisant saillie de la péninsule Antarctique englobant l’Arc de Scott et l’autre entourant les îles subantarctiques dans le secteur indien de l’Océan Austral.

Fig. 4 : Vue de l’Océan Austral avec les Aires écologiquement importantes (colorées en vert) telles qu’identifiées par le projet Retrospective Analysis of Antarctic Tracking Data. Source : RAATD team. Land imCagery from NASA’s Earth Observatory

Pertinence pour la protection de l’Océan Austral

Les Aires Marines Protégées (AMP) sont un outil de gestion important, parmi d’autres, pour la conservation de la biodiversité marine (mais voir le regard R76 de Frédéric Ducarme). Afin de définir leurs emplacements, les acteurs de la conservation se basent sur des couches d’informations biologiques, dont les trois exemples ci-dessus font partie. Chaque couche apporte une pertinence propre aux échelons trophiques qu’elle représente. Lorsque les couches pointent vers une même zone, la pertinence de cette zone s’en trouve renforcée.

En comparant les deux cartes produites par les deux approches présentées ci-dessus, un certain nombre de régions ressortent qui correspondent aux îles subantarctiques, mais plus précisément à la région du plateau des Kerguelen et surtout à la péninsule Antarctique et son extension au nord vers l’Arc de Scott. Il est particulièrement intéressant de noter que le projet RAATD identifie un chapelet d’aires écologiquement importantes autour du continent, toutes contenues dans la zone d’étendue maximale de la banquise qui définissait les contours de l’IMMA restée au stade de candidate. Les deux approches concordent donc pour identifier la banquise comme zone critique. Mais c’est une zone en mouvement, dynamique et qui donc se prête mal aux critères de définition des AMPs telles qu’elles existent aujourd’hui.

En effet, les AMP existantes et proposées par la Commission pour la conservation de la faune et la flore marines de l’Antarctique (CCAMLR[1], https://www.ccamlr.org/fr/organisation/page-daccueil) se trouvent pour la plupart dans les zones d’importance écologique, ce qui laisse supposer qu’elles se trouvent actuellement aux bons endroits. Pourtant, lorsque les projections des modèles climatiques sont utilisées pour tenir compte de la façon dont les zones d’habitat important pourraient se déplacer d’ici 2100, les AMP existantes avec leurs limites fixes pourraient ne pas rester alignées avec les habitats importants à l’avenir (Hindell et al. 2020). Une gestion dynamique des AMP, actualisée au fil du temps en fonction des changements en cours, est donc nécessaire pour assurer la protection continue des écosystèmes de l’océan Austral et de leurs ressources face à la demande croissante de ressources par les générations actuelles et futures.

La nature collaborative et multinationale de ces projets de recherche souligne également la manière dont la science de l’Antarctique et de l’Océan Austral peut être un exemple de comment la science, la politique et la gestion peuvent interagir pour relever les défis d’une planète en mutation.

[1] Si le but principal de la CCAMLR est de protéger la biodiversité marine, c’est surtout par ses efforts de gestion des pêcheries, notamment du krill, qu’elle est connue. La CCAMLR s’est fixé comme but de mettre sur pied un réseau d’AMPs dans l’Océan Austral et a adopté en 2012 et 2016 ses deux premières AMPs (Orcades du Sud et mer de Ross) mais doit encore adopter toute une série de propositions si elle veut atteindre son but.

Fig.5 : Jeune éléphant de mer austral (Mirounga leonina).
Cliché Ryan Reisinger.

Remerciements

Il suffit de jeter un œil aux listes des auteurs, dans les références ci-dessous, pour comprendre qu’il faudrait des pages de remerciements pour reconnaître l’intégralité des institutions, des pays, des financeurs, des personnes qui ont contribué. Nous avons cité le SCAR et l’UICN, il nous faut rajouter ici l’AFB (https://www.afbiodiversite.fr/) et le CESAB (https://www.fondationbiodiversite.fr/la-fondation/le-cesab/) ainsi que le WWF-RU through Rod Downie (https://www.linkedin.com/pulse/where-animals-go-clue-protecting-antarctic-wildlife-rod-downie/?trackingId=5zEd6g6C76yQ6m7n4w81zg%3D%3D).

Un grand remerciement aussi à Anne Teyssèdre pour l’édition de ce ‘regard’.

Bibliographie

Hindell M, Reisinger R, Ropert-Coudert Y., Hindell M, Reisinger R, Ropert-Coudert Y, Huckstadt L, Trathan P, Bornemann H, Charrassin JB, Shown S, Costa DP, Danis B, Lea MA, Thompson D, Torres L, Van de Putte A, Alderman R, Andrews-Goff V, Arthur B, Ballard G, Bengtson J, Bester M, Blix AS, Boehme L, Bost CA, Boveng P, Cleeland J, Constantine R, Corney S, Crawford R, Dalla Rosa L, PJN de Bruyn, Delord K, Descamps S, Double MC, Emmerson L, Fedak M, Friedlaender A, Gales N, Goebel M, Goetz K, Guinet C, Goldsworthy S, Harcourt R, Hinke J, Jerosch K, Kato A, Kerry K, Kirkwood R, Kooyman G, Kovacs K, Lawton K, Lowther A, Lydersen C, Lyver P, Makhado A, Márquez M, McDonald B, McMahon C, Muelbert M, Nachtsheim D, Nicholls K, Nordøy E, Olmastroni S, Phillips R, Pistorius P, Plötz J, Pütz K, Ratcliffe N, Ryan P, Santos M, Southwell C, Staniland I, Takahashi A, Tarroux A, Trivelpiece W, Wakefield E, Weimerskirch H, Wienecke B, Xavier J, Wotherspoon S, Jonsen I, Raymond B, 2020.Tracking of marine predators to protect Southern Ocean ecosystems. Nature 580: 87–92 DOI : 10.1038/s41586-020-2126-y.

IUCN Marine Mammal Protected Areas Task Force, 2020. List of Areas of Interest (AoI), candidate Important Marine Mammal Area (cIMMA) and IMMA (Important Marine Mammal Area) for the Extended Southern Ocean, May 2020. Unpublished report.

Ropert-Coudert Y, Van de Putte A, Reisinger R, Bornemann H, Charrassin JB, Costa DP, Danis B, Huckstadt L, Jonsen I, Lea MA, Thompson D, Torres L, Trathan P, Wotherspoon S, Ainley D, Alderman R, Andrews-Goff V, Arthur B, Ballard G, Bengtson J, Bester M, Blix AS, Boehme L, Bost CA, Boveng P, Cleeland J, Constantine R, Crawford R, Dalla Rosa L, PJN de Bruyn, Delord K, Descamps S, Double MC, Emmerson L, Fedak M, Friedlaender A, Gales N, Goebel M, Goetz K, Guinet C, Goldsworthy S, Harcourt R, Hinke J, Jerosch K, Kato A, Kerry K, Kirkwood R, Kooyman G, Kovacs K, Lawton K, Lowther A, Lydersen C, Lyver P, Makhado A, Márquez M, McDonald B, McMahon C, Muelbert M, Nachtsheim D, Nicholls K, Nordøy E, Olmastroni S, Phillips R, Pistorius P, Plötz J, Pütz K, Ratcliffe N, Ryan P, Santos M, Southwell C, Staniland I, Takahashi A, Tarroux A, Trivelpiece W, Wakefield E, Weimerskirch H, Wienecke B, Xavier J, Raymond B, Hindell M, 2020. The retrospective analysis of Antarctic tracking data project. Nature Scientific Data 7, 94. DOI: 10.1038/s41597-020-0406-x

Southwell, C., Bengtson, J. and Bester, M., 2012. A review of data on abundance, trends in abundance, habitat use and diet of ice-breeding seals in the Southern Ocean. CCAMLR Science, 19, 49-74.

Regards connexes, en ligne sur cette plateforme :

Ducarme F., 2017. Les aires protégées à l’épreuve de la réalité. Regards et débats sur la biodiversité, SFE2, Regard n°17, 24 novembre 2017.

Guizien K., 2014. Connectivité et conservation de la biodiversité marine. Regards et débats sur la biodiversité, SFE2, Regard n°60, 18 septembre 2014.

Sissler-Bienvenu C., 2019. La pollution sonore des océans. Regards et débats sur la biodiversité, SFE2, Regard n°83, 21 janvier 2019.

Sur l’érosion de la biodiversité : https://www.sfecologie.org/tag/erosion-extinctions/

Sur la préservation de la biodiversité : https://www.sfecologie.org/tag/preservation-biodiversite/

Sur les méthodes et outils : https://www.sfecologie.org/tag/methodes-et-outils/

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Article édité et mis en ligne par Anne Teyssèdre.

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