coquillages (cnrs)
Coquillages, les sentinelles des océans
Brest, à la pointe ouest de la Bretagne. Tout commence dans le Finistère.
Depuis ce bout du monde avancé dans l’océan Atlantique, les chercheurs du Laboratoire international associé Benthic Biodiversity Ecology, Sciences and Technologies (LIA BeBest)1 partent régulièrement explorer les mers du globe, de l’île d’Ouessant au Maroc, de la Nouvelle-Calédonie à l’Antarctique en passant par la Mauritanie. Leur quête est surprenante : ils sont à la recherche de mollusques bivalves de la famille des pectinidés. Notamment, les célèbres coquilles Saint-Jacques (Pecten maximus) et leurs cousins, les pétoncles.
Non par gourmandise, mais par soif de connaissances. Car depuis plus de vingt ans, ils ont découvert et démontré qu’il était possible d’utiliser ces animaux comme des archives environne-mentales. Température et salinité de l’eau, concentrations en oxygène ou en contaminants, état du phytoplancton dans leur environnement naturel…
« Leur squelette externe, c’est-à-dire leur coquille, enregistre toutes sortes d’informations écolo-giques très utiles à la compréhension des écosystèmes côtiers », explique Laurent Chauvaud, directeur de recherche au Laboratoire des sciences de l’environnement marin2 et coordinateur de BeBest qui est issu de ce Laboratoire. À la clé, des quantités de données très utiles pour reconstituer les climats du passé, suivre le réchauffement actuel mais aussi les épisodes de pollution. Avec un sens du détail inédit : aujourd’hui, les bivalves nous renseignent sur l’environnement marin avec plus de précision temporelle que les cernes annuels de croissance d’un arbre sur terre, ou que les strates d’une carotte de glace pour les pôles !
Chaque jour, par exemple, Pecten maximus enregistre la température de l’eau de mer, à 0,5 °C près, à l’instar d’un thermomètre médical. Mieux encore : les chercheurs, dont le jeune docteur Pierre Poitevin de l’Université de Bretagne occidentale, ont réussi à faire parler le pétoncle géant de l’archipel Saint-Pierre-et-Miquelon, dans l’Atlantique. L’analyse de sa coquille livre des informations détaillées et précises, au quart d’heure près, sur son environnement !
Pour en arriver là, Laurent Chauvaud et son équipe ont appris année après année à décoder les informations archivées par les coquillages. Ils ont observé et mesuré les distances entre les microstries présentes à la surface des coquilles. Et sous la loupe binoculaire, ils ont enchaîné les découvertes : chaque distance séparant ces microstries est le résultat de la croissance journalière de la coquille observée et la diminution de ces distances est liée aux facteurs d’altération de cette croissance. Par exemple, un refroidissement de l’eau de mer.
Eau mitigée et nourriture équilibrée
La mise en évidence de cet impact de la température de l’eau remonte à l’an 2000, lors d’une plongée à Bergen, en Norvège. Plus pauvre en nitrates et autres sels nutritifs que les baies bretonnes, ce littoral nordique leur a permis d’établir une corrélation entre les ralentissements de croissance et les jours précis d’upwelling (remontées brutales d’eau froide), le temps d’une journée d’été, sous l’effet de forts vents de nord-est, parallèles à la côte3.
« Les coquilles norvégiennes présentaient, ces jours-là, des accidents de croissance, se souvient le chercheur. Comme tétanisées par l’eau froide, elles n’avaient grandi que de l’équivalent d’une strie d’hiver en plein mois de juillet ! » Une nouvelle approche était née : l’étude des stries des Saint-Jacques.
Nos Champollion des océans ont découvert un autre facteur jouant sur la distance entre les stries : une dégradation brutale de la nourriture des mollusques. En effet, quand survient une efflorescence (un bloom) d’algues toxiques ou, comme souvent en Bretagne, un excès de phytoplancton (dû aux nitrates des effluents agricoles), pourtant le plat préféré des Saint-Jacques, leur coquille croît moins vite, voire plus du tout.
Étude de la composition chimique
Ce sont les travaux du biogéochimiste et écologue Julien Thébault, en Nouvelle-Calédonie, qui ont permis cette avancée. Sur place, les chercheurs voulaient savoir si l’exploitation de la réserve de nickel avait contaminé l’un des plus beaux lagons du monde, abritant 25 espèces de pectinidés.
Rapidement, les chercheurs prennent conscience des précieuses archives qui leur tendent les bras. Car ces coquillages sont présents, à foison, du Maroc à la Norvège, jusqu’à 500 mètres de profondeur, et depuis 25 millions d’années ! De quoi les aider dans leurs « enquêtes » sur le réchauffement climatique ou l’histoire des écosystèmes de la planète.
L’indic qui venait du froid
Mais les précieuses informations que fournit la coquille Saint-Jacques ne suffisent plus à satis-faire l’appétit de connaissances des chercheurs du LIA BeBest. En cause ? Sa courte durée de vie : de quatre à cinq ans.
À la recherche d’archives contenant des périodes de temps longues, qui permettront de statuer sur l’impact de changements globaux, comme l’actuel réchauffement climatique, les scientifiques convoitent des bivalves longévives : la Laternula d’Antarctique, quadragénaire ; l’amande de mer Glycimeris glycimeris de la rade de Brest, dont la durée de vie est comprise entre 70 et 80 ans ; la mye Mya truncata de l’Arctique, l’Astarte ou le pitot Cyrtodaria siliqua, de fringants cente-naires ; et, surtout, la palourde noire de Saint-Pierre-et-Miquelon, Arctica islandica : 500 ans de durée de vie !
« Arctica islandica est un véritable parchemin !, s’enthousiasme Laurent Chauvaud. Depuis plusieurs siècles, cet animal endogé (qui vit dans le sédiment, NDLR), filtreur et immobile, enregistre, dans le carbonate de calcium de sa coquille, et au rythme d’une strie annuelle, des informations qui vont permettre de décrire l’environnement des eaux de la façade ouest de l’Atlantique nord. »
Révélateurs de pollution
Si les mollusques recèlent de précieuses données climatiques, ils peuvent aussi être diserts sur les pollutions qui touchent leur environnement. C’est d’ailleurs le point de départ des travaux de nos scientifiques.
Au début des années 1980, confrontés à la raréfaction des populations de Saint-Jacques, les pêcheurs de la rade de Brest alertent les enseignants-chercheurs de l’Université de Bretagne occidentale et les chercheurs du Centre national d’exploitation des océans (Cnexo, futur Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer, ou Ifremer), afin de comprendre pourquoi cette espèce a disparu d’un écosystème pourtant si favorable à l’origine. Les chercheurs identifient les causes : rejets en excès de nitrates et efflorescences d’algues toxiques.
Depuis ces premiers pas, les cas d’étude se sont multipliés, souvent à la demande des professionnels et des élus locaux. Les scientifiques ont par exemple étudié les coquillages de Belle-Île-en-Mer, dans le Morbihan, ayant vécu au début du XXIe siècle, pour en apprendre davantage sur la pollution sous-marine consécutive au naufrage du pétrolier Erika, en décembre 1999.
Pour Laurent Chauvaud, cela ne fait aucun doute : mollusques et coquilles constituent un trésor scientifique dont il faut prendre soin. En témoigne la « pectothèque » comme l’appelle le chercheur, bien à l’abri dans les caves de l’Université. « Trente années de coquilles Saint-Jacques y sont aujourd’hui archivées. Autant d’indicateurs fiables, et journaliers, de leur croissance, de la température de l’eau, de la variation du phytoplancton ! » Leur archivage pourrait aussi ouvrir de nouvelles voies.
À la croisée des regards
Mais pour Laurent Chauvaud, le travail du scientifique ne doit pas s’arrêter là. Sa mission est bien sûr de transmettre mais aussi d’alerter les citoyens des changements et des risques en cours. Le déclic se fait durant une plongée polaire où il est saisi d’effroi. « L’effroi devant la certitude de la catastrophe », précise-t-il. Comment, pour un scientifique qui n’en a pas l’habitude, trouver les mots, dépasser son inconfort émotionnel, raconter sa stupeur devant l’énormité d’un changement climatique ?
À Brest, à partir de juin, une exposition permettra au grand public de découvrir ces recherches grâce aux images, aux installations et aux créations sonores de ces artistes. Et de changer notre regard sur ces précieux témoins qui peuplent les littoraux et les fonds marins du monde entier. ♦
Arctic Blues : les pôles s’exposent à Brest
À partir du 22 juin, les Ateliers des Capucins à Brest accueillent l’exposition Arctic Blues, construite autour des missions aux pôles de l’équipe du LIA BeBest. Ce projet est réalisé en collaboration avec La Carène, scène des musiques actuelles de Brest. Le CNRS, aux côtés des Ateliers des Capucins, de Brest Métropole et d’autres institutions, est partenaire de cet événe-ment, dont le commissariat est assuré par Emmanuelle Hascoët. L’exposition Arctic Blues s’inscrit dans un ensemble de manifestations organisées cet été dans les espaces culturels brestois et rassemblées par la métropole sous le label : Bleu comme Brest. Une odyssée entre science et culture. (Résumé voir lien)
14.06.2019 Gaël Hautemulle
