S’élevant à plusieurs centaines de mètres au-dessus du plancher océanique et présents dans tous les océans de la planète, les monts sous-marins sont d’une richesse incroyable. Leur composition géologique, leur géométrie et leur positionnement géographique font de ces édifices des oasis de vie exceptionnelles. Félix Navarro, actuellement étudiant en thèse au sein du laboratoire Biologie, interactions et adaptations des organismes en milieu extrême (unité mixte de recherche UMR BEEP) sur le site Ifremer de Brest, explore les liens étroits entre l’hétérogénéité de ces monts sous-marins et la distribution ou l’assemblage de la faune benthique marine qu’ils abritent.
par Carole Saout-Grit
Photo de couverture : Image des monts sous-marins recueillie durant la campagne KANADEEP 2 ©️ Ifremer – MNHN
Les monts sous-marins constituent des anomalies topographiques isolées des fonds marins. S’élevant parfois à plusieurs centaines voire milliers de mètres au-dessus du plancher océanique, ils parsèment les fonds marins du globe. Selon leur histoire géologique, ces reliefs prennent des formes variées et se parent de roches très différentes, parfois recouvertes d’épaisses couches de sédiments anciens.
En se dressant ainsi au milieu de l’océan, ces montagnes modifient les courants marins. Elles peuvent forcer l’eau profonde, chargée de nutriments, à remonter vers la surface à travers des courants d’« upwelling ». Elles sont aussi le lieu de confrontation entre des courants sous-marins puissants, conduisant à un environnement de sédimentation particulier.
Au fil du temps, la roche mise à nu et balayée par les eaux se recouvre d’une croûte métallique fascinante, riche en métaux convoités comme le fer, le manganèse, le nickel et le cobalt. L’ensemble de ces phénomènes naturels sculpte des paysages sous-marins spectaculaires et incroyablement variés.
Un monde sous-marin méconnu et déjà très prisé
Cette grande diversité de reliefs rocheux crée une multitude d’habitats, attirant une faune exceptionnelle. La roche nue, baignée par des courants riches en nourriture, offre un terrain idéal pour les « filtreurs » de l’océan : éponges, coraux d’eau froide et lointains cousins des étoiles de mer (crinoïdes et ophiures). En se développant, ces organismes forment eux-mêmes de véritables forêts sous-marines servant de refuge à de nombreuses autres espèces, dont poissons et crustacés.
Mais ces oasis de vie sont fragiles et si la pêche en eaux profondes a déjà lourdement impacté certains de ces écosystèmes, l’émergence d’une exploitation minière de ces fameuses croûtes métalliques, particulièrement abondantes sur les flancs des monts sous-marins, constitue une menace croissante pour l’avenir.
Image des monts sous-marins recueillie durant la campagne KANADEEP 2 ©️ Ifremer – MNHN
Bien que ces monts soient considérés comme de véritables îlots de biodiversité, on ignore encore beaucoup de choses sur le fonctionnement de ces écosystèmes particuliers. D’une montagne à l’autre, et même d’un flanc à l’autre d’une même montagne, les paysages et les habitants sont d’une diversité souvent remarquable.
Multiplier les observations et affiner leur précision est indispensable pour mieux comprendre le lien exact entre le type de roche, la forme du relief et la faune. Cet enjeu, aujourd’hui majeur, doit permettre notamment d’anticiper et de limiter les impacts de potentiels projets miniers.
La Nouvelle-Calédonie, haut-lieu d’expérimentation des monts sous-marins
C’est dans ce contexte que Félix Navarro, doctorant Ifremer à Brest, étudie les liens entre les caractéristiques d’un mont sous-marin et la diversité de l’habitat qu’il abrite, sur un site d’étude encore largement préservé : la Nouvelle-Calédonie.
Par son histoire géologique complexe, cette région présente une grande diversité de fonds marins, abritant une centaine de ces monts. En parallèle, l’intégralité de la zone maritime qui l’entoure est protégée par le Parc Naturel de la Mer de Corail. Le chalutage profond y est proscrit et un moratoire interdit tout projet d’exploitation minière. Dans ce contexte, la Nouvelle-Calédonie s’apparente à un laboratoire naturel exceptionnel permettant d’allier expérimentations, observations et analyses.
Parc naturel de la Mer de Corail, profil bathymétrique et vue des fonds sous-marins d’est en ouest ©️ Catherine Geoffray, Lionel Gardes – Agence des aires maritimes protégées.
Un programme d’exploration de la faune profonde, baptisé Tropical Deep-Sea Benthos, et porté par l’Institut de Recherche pour le Développement (IRD) et le Muséum National d’Histoire Naturelle (MNHN), a notamment permis la réalisation de nombreuses campagnes dans cette région du monde.
En 2019, la campagne KANADEEP 2 a exploré trois monts sous-marins : Stylaster, Munida et le Mont D, tous situés au sud-est de la Grande Terre. Durant cette mission, de nombreuses données très précieuses ont été acquises (prélèvements par chaluts marins, mesures par sondeurs multifaisceaux, etc.). En complément, plusieurs plongées par véhicule sous-marin téléopéré (ROV) ont permis d’explorer les pentes et les sommets de ces trois monts et de ramener des photographies régulières des fonds marins, ce qui permet d’étudier la faune et la nature des substrats présents.
Vue sous-marine du ROV Victor 6000 ©️Ifremer, Olivier DUGORNAY
Une nouvelle échelle d’observation et les premiers résultats prometteurs
Pour son travail de thèse portant sur le « Rôle de l’hétérogénéité de l’habitat géologique dans la structuration spatiale de la biodiversité des monts-sous-marins du Parc Naturel de la Mer de Corail (Nouvelle-Calédonie) » et encadré par Karine Olu (écologue benthique à l’Unité Mixte de Recherche BEEP) et Axel Ehrhold (sédimentologue à l’UMR Geo-Ocean), Félix bénéficie d’un financement intégral par le Programme Prioritaire de Recherche « Océan et Climat ».
Grâce aux données collectées durant la campagne KANADEEP 2, il peut étudier la répartition de la faune à l’échelle du mont sous-marin. En parcourant les milliers de photos acquises par le ROV, il cherche en particulier à mettre en évidence l’incroyable diversité biologique et géologique de ces monts.
Avec une question qui demeure : comment ces espèces benthiques sont-elles impactées par les courants parfois très puissants présents sur les monts sous-marins ?
Image recueillie par le ROV Victor 6000 durant la campagne KANADEEP-2 et annotée par Félix Navarro ©️F. Navarro
Pour répondre à cette question et compléter son étude, Félix s’est associé à des chercheurs du Laboratoire d’Océanographie Physique et Spatiale (LOPS, une UMR CNRS–Ifremer–IRD–UBO). Grâce à une modélisation numérique de sa zone d’étude, il devrait mieux comprendre la façon dont les courants sous-marins, et les conditions océanographiques d’une manière générale, impactent la distribution de la faune et celle des substrats sur les monts sous-marins.
Après un an et demi de travail, les premiers résultats montrent déjà une forte relation entre la distribution de la faune et l’environnement géologique et océanographique des monts, et devraient être publiés prochainement.
D’autres questions demeurent à ce jour et le prochain chapitre de la thèse s’intéressera notamment aux fines échelles.Sur la base de différentes méthodes d’analyse d’images, Félix compte reconstruire les fonds marins en 3D. Des modèles à haute résolution (quelques centimètres) lui permettront de mieux comprendre la répartition des espèces le long des pentes des monts sous-marins et la nature du sol sur lequel elles vivent.
Fin 2026, grâce à un financement obtenu auprès de l’École Universitaire de Recherche ISblue de l’Université de Bretagne Occidentale pour une mobilité internationale, Félix prévoit de passer deux mois et demi à l’Université Memorial de Terre-Neuve (St. John’s, Canada), où il pourra collaborer avec des experts locaux spécialisés dans ce type d’études à fine échelle.
Trois questions à Felix Navarro
Pourquoi avoir voulu faire une thèse en sciences marines ?
Malgré que mes études m’orientées plus vers l’écologie terrestre, j’ai toujours été intéressé par les sciences marines. Je trouvais fascinants les écosystèmes marins et leur organisation si proche et pourtant si différente de celle des écosystèmes terrestres. De plus, le monde marin, dans sa grande majorité, reste encore inconnu. Et c’est, je pense, cette part d’inconnu qui m’a poussé de plus en plus vers les sciences marines.
Qu’est-ce qui t’a donné envie quand tu as postulé à ce sujet de thèse ? Quelles étaient tes motivations ?
Plusieurs choses, je pense. D’abord, j’ai été intrigué par ces monts sous-marins et puis ensuite il y a eu l’aspect interdisciplinaire qui m’a énormément plu. J’ai trouvé l’approche consistant à considérer simultanément les espèces benthiques des monts sous-marins et les substrats sur lesquels on les retrouve très intéressante et pleine de sens. C’est cette interdisciplinarité qui m’a le plus motivé.
Comment imagines-tu ton futur après cette thèse ?
Après la thèse, je souhaiterais continuer dans la recherche académique. Si possible sur les monts sous-marins. De nombreux programmes d’exploration de ces structures sont en train de se monter en France et à l’international et j’espère pouvoir intégrer ces programmes et continuer à explorer le fonctionnement de ces écosystèmes si particuliers.
Référence : Félix Navarro, « Rôle de l’hétérogénéité de l’habitat géologique sur la structuration spatiale de la biodiversité des monts sous-marins du Parc Naturel de la Mer de Corail (Nouvelle-Calédonie) », thèse 2024-2027
Contact : Felix.Navarro@ifremer.fr