Sur la piste des espèces

De la Chine au Groenland en passant par l'Afrique australe, des chercheurs sillonnent le globe et parcourent les régions les plus isolées de la planète afin de mieux connaître les espèces qui peuplent la Terre ou qui l'ont peuplée, leurs relations entre elles et avec leur environnement. L'objectif : mieux cerner les services rendus par les écosystèmes.

Aujourd'hui, 1,7 million d'espèces ont été décrites, et pourtant la biodiversité de notre planète est encore largement méconnue. « En effet, de l'ordre de 90 % des espèces qui la peuplent restent à découvrir, avec des différences selon les groupes : on estime connaître 90 % des vertébrés, seulement 5 % des insectes et 1 % des micro-organismes », rappelle Bernard Delay, du CNRS, président de la Fondation pour la recherche sur la biodiversité. « Quant à la connaissance de la biodiversité du passé, qui repose sur des données difficiles à obtenir, elle est donc encore très parcellaire. Par ailleurs, il reste beaucoup à faire pour mieux comprendre les interactions entre ces espèces, et avec leur environnement. »
Afin d'améliorer les connaissances, impossible de se passer d'investigations sur le terrain. « Certes, la modélisation a énormément progressé ces vingt dernières années. Mais rappelons qu'un modèle, outil mathématique servant à prévoir ce qui va se passer selon différents scénarios, doit d'abord être paramétré, puis validé, avec des données issues du “monde réel”. Plus ces données sont nombreuses et recueillies durant de longues périodes, plus le modèle sera performant. Prenons le cas d'un modèle de dynamique d'une population d'oiseaux. Il peut permettre, par exemple, de prévoir ce qui se passerait si la mortalité des adultes venait à augmenter. Pour le construire et le valider, il faut connaître la durée de vie des adultes, le nombre de petits produits chaque année par un couple et le taux de survie de ces jeunes, autant de données issues du terrain. Par ailleurs, il est désormais possible de reconstituer in silico – à l'aide d'outils informatiques – le fonctionnement d'écosystèmes simples, comme certains agrosystèmes. Mais beaucoup de milieux naturels plus complexes échappent encore à notre capacité de modélisation complète, comme certains écosystèmes océaniques. »
Cette quête de connaissances est indispensable, puisque « la biodiversité nous est tout simplement vitale. La technologie est, pour l'instant, incapable de remplacer tous les “services” que nous rendent les écosystèmes de la planète », rappelle Bernard Delay. On peut citer l'approvisionnement en eau potable, l'apport de protéines, à travers la chasse, la pêche ou via la pérennisation de nos systèmes agricoles. « Rappelons par exemple que la plupart des plantes cultivées ont besoin de pollinisateurs pour se reproduire. Nous savons également que l'équilibre des sols agricoles dépend de la bonne santé des communautés d'invertébrés et de micro-organismes qui y vivent. En outre, des écosystèmes en bonne santé sont capables de tempérer l'impact des catastrophes naturelles. Le tsunami de décembre 2004 est ainsi venu cruellement rappeler l'importance des mangroves dans la protection du littoral. Enfin, les espèces vivantes constituent un réservoir immense de substances chimiques, dont beaucoup peuvent avoir des vertus thérapeutiques. »
Cette manne est aujourd'hui en péril. Avec un taux de disparition d'espèces de 50 à 500 fois supérieur à celui correspondant à une biodiversité stable, la Terre est, vraisemblablement, en pleine « crise d'extinction ». Une crise largement provoquée par l'homme, à coups de destruction des habitats, de surexploitation de la faune et de la flore, d'introduction de prédateurs ou de compétiteurs dans les écosystèmes et de pollutions diverses. Sur vingt-quatre catégories de « services rendus par les écosystèmes » identifiées, quinze se seraient ainsi globalement dégradées au cours des cinquante dernières années, selon un rapport publié, en 2005, par le « Millenium Ecosystem Assessement »¹, auquel ont contribué plus de 1 200 experts internationaux. « La recherche de terrain répond à un besoin urgent, insiste Bernard Delay. Car pour pouvoir freiner l'érosion de la biodiversité, il nous faut comprendre les processus qui garantissent la stabilité des écosystèmes, leur résistance aux agressions extérieures et leur capacité d'évolution face aux changements globaux. »
Il faut aussi se pencher sur le passé. En 600 millions d'années d'évolution, la Terre aurait connu cinq épisodes majeurs d'extinction avant celui, très particulier, que nous sommes en train de vivre. Le plus impressionnant, celui du Permien-Trias, serait survenu il y a 245 millions d'années. Il aurait vu disparaître 95 % des espèces marines, les deux tiers des familles d'insectes terrestres et 70 % des familles d'invertébrés ! « La paléontologie permet de mieux connaître les formes de vie qui ont peuplé la Terre dans le passé, mais aussi les forces qui ont conduit à leur évolution et les mécanismes de ces crises d'extinction. Elle jette donc un éclairage sur les processus actuellement à l'œuvre, et contribue à mettre en perspective l'action de l'homme sur les écosystèmes », analyse Bernard Delay. « S'il ne faut pas oublier que, comme tout sujet de recherche, l'étude de la biodiversité présente et passée répond avant tout à un besoin de compréhension du monde, inhérent à notre nature humaine, conclut-il, elle est également susceptible de nous fournir des clés, pour ne plus subir notre propre impact sur la planète. »

Marie Lescroart

Paléontologie en Turquie

A la recherche du mammifère perdu

© S. Sen/MNHN
L'équipe de Sevket Sen a découvert en 2008 cette mandibule de Baluchithérium à Bagdatli, non loin de Gözükizilli.

Du 15 juin au 15 juillet, une équipe du Muséum national d'histoire naturelle et du CNRS se rendra pour la troisième fois en Anatolie pour rejoindre des collègues turcs afin de poursuivre leurs recherches paléontologiques. Pour Sevket Sen, du Centre de recherche sur la paléobiodiversité et les paléoenvironnements¹, le chef de mission, « trouver des traces de faune de l'Oligocène (il y a 24 à 34 millions d'années) permet de dater plus précisément le moment où il a pu y avoir des échanges fauniques entre l'Asie et l'Afrique ». Car la Turquie a été, il y a plusieurs millions d'années, le point de passage des animaux asiatiques vers le continent africain et inversement. Pour dater ce passage, les paléontologues recherchent notamment des os de Baluchithérium, le plus grand mammifère terrestre connu à ce jour.
Cet animal, l'ancêtre géant du rhinocéros, vivait en Asie pendant l'Oligocène. Depuis 2006, des chercheurs français et turcs ont déjà exhumé des montagnes ocres d'une région d'Anatolie des os appartenant à un mâle, une femelle et un bébé. L'an dernier, la pelle suivie d'outils de grande précision a permis de dénicher un trésor : une mâchoire d'adulte mesurant 90 centimètres de long. Pour le moment, les paléontologues français et turcs n'ont pas reconstitué de squelette entier de l'animal – il en existe deux dans le monde –, mais Sevket Sen espère bien que cette mission sera l'occasion d'offrir au Muséum d'histoire naturelle d'Ankara un spécimen.
Marine Cygler

1. Centre CNRS / Museum nat. hist. nat. / Université Paris-VI.

> Où : Turquie, à proximité du village de Gözükizilli (150 km d'Ankara)
> Quand : 15 juin au 15 juilllet
> Contact : Sevket Sen, sen@mnhn.fr
> Pour en savoir plus :
http://umr5143.snv.jussieu.fr/

Mission Tara Océan

Un tour du monde pour la vie marine

© F.Latreille/taraexpeditions.org
Avec ses 36 mètres de long, Tara est relativement petite, pour un navire océanographique. La goélette très manœuvrable peut ainsi s'adapter à des conditions de prélèvement difficiles.

« De Lorient, la goélette Tara s'apprête à partir et à gagner la Méditerranée, puis le golfe Arabo-persique, l'océan Indien… Un voyage de trois ans qui débutera en septembre prochain. Son retour est prévu fin 2012.
D'ici là, elle aura parcouru la plupart des mers et océans du globe », résume le biologiste
Éric Karsenti, chercheur CNRS détaché à l'European Molecular Biology Laboratory d'Heidelberg, en Allemagne, et codirecteur de l'expédition Tara Océan. « Ce périple, qui correspond à près de deux fois le tour de la Terre, passe par des zones très variées du point de vue de leur richesse biologique, de leur biodiversité, de l'impact de l'homme sur l'environnement… En outre, il devrait permettre de toujours naviguer dans le sens des vents portants, ce qui limitera la consommation d'énergies fossiles. »
Objectif du voyage : explorer le monde des micro-organismes marins qui composent le plancton, afin de mieux appréhender cet écosystème, méconnu dans sa diversité comme dans son fonctionnement.
Des instruments embarqués à bord permettront, tout en faisant route, de collecter, depuis la surface jusqu'à 1 000 mètres de profondeur, une foule de données physico-chimiques et biologiques – température, salinité, pH et densité de la biomasse dans l'eau de mer, flux de carbone de la surface vers le fond des océans – et, surtout, de récolter les organismes planctoniques. Protistes (un groupe d'organismes unicellulaires), virus, bactéries, microalgues, microcrustacés, larves d'organismes divers seront conditionnés à bord puis envoyés, lors des escales, aux laboratoires impliqués dans la mission. « Faute de place, Tara ne pourra embarquer que cinq scientifiques, mais ce projet implique un grand nombre de chercheurs à terre, dans le monde entier, et notamment des collègues du CNRS : océanographes, biologistes, généticiens, physiciens… », précise Éric Karsenti.
Les dispositifs d'imagerie installés à bord permettront de leur fournir rapidement les premières images des organismes récoltés, avec sans doute, à la clé, la découverte de nombreuses espèces nouvelles.
L'objectif est aussi de mieux comprendre les interactions entre océans et climat, et de prédire leur évolution. « Les mers et les océans produisent la moitié de l'oxygène que nous respirons et absorbent 50 % des émissions globales de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, dont la moitié est d'origine humaine. Ces propriétés sont dues notamment aux organismes planctoniques. Mais les chercheurs manquent de données expérimentales pour comprendre et quantifier le fonctionnement de cette “pompe à carbone biologique”, et la manière dont elle réagit aux changements climatiques. Or l'une des grandes interrogations, pour qui tente de prévoir l'évolution du climat, est de savoir comment les écosystèmes planctoniques s'adapteront au réchauffement climatique et à la pollution. »
« Toutes les informations obtenues, avec leur position GPS, iront alimenter une base de données intégrée publique, la Bio-Bank, poursuit-il. Elle constituera une référence pour les recherches futures sur l'impact des changements climatiques sur les écosystèmes marins et la “pompe à carbone” océanique. Elle permettra aussi de construire, au fil de la progression du voilier, une “carte fonctionnelle” des océans. Celle-ci sera mise en ligne sur Internet, et permettra une restitution très large des résultats, qui contribuera aussi à sensibiliser le public. »
Bon vent donc et bonne « pêche » à la mission Tara Océan.
M.L.

> Où : Dans tous les océans du monde
> Quand : De septembre 2009 à 2012
> Contact : Éric Karsenti, eric.karsenti@embl.de
> Pour en savoir plus :
http://oceans.taraexpeditions.org

Paléontologie en Zambie

Safari sur la Pangée

© Steyer, 2008
Pour les paléontologues, la quête de fossiles passe d'abord par la recherche d'affleurements. Ici, lors d'une précédente expédition en Tanzanie, la chasse a été fructueuse. Au premier plan, un os d'amphibien apparaît.

À la poursuite de gisements de fossiles, Jean-Sébastien Steyer, du Centre de recherche sur la paléobiodiversité et les paléoenvironnements¹, et ses collègues étrangers ont parcouru le Maroc, l'Algérie, le Niger et la Tanzanie. Aujourd'hui, les scientifiques s'apprêtent à poursuivre leur exploration dans la savane zambienne. « Notre objectif est d'explorer de nouveaux gisements, pour identifier la faune qui vivait au Permien il y a 250 millions d'années, dans différentes régions de la Pangée² », explique le paléontologue. En effet, le peuplement de ce continent immense et unique que comptait la Terre à l'époque est surtout connu grâce à deux bassins, Perm en Russie et Karoo en Afrique du Sud, qui ont livré des faunes similaires. Il était donc considéré comme homogène, jusqu'à ce que de récentes fouilles dans des sites intermédiaires montrent qu'il n'en est rien. Peut-être dans le bassin de Perm de nouveaux fossiles attendent-ils l'équipe qui espère aussi découvrir ce qui conditionnait la biodiversité à cette époque.
M.L.

1. Centre CNRS / Museum nat. hist. nat. / Université Paris-VI.
2. Continent unique existant à la fin du Paléozoïque (550 à 250 millions d'années) et qui s'est ensuite séparé il y a 200 millions d'années en Laurasie au Nord et Gondwana au Sud. Le Permien constitue la dernière des six périodes du Paléozoïque.

> Où : Vallée de Luangwa, Zambie
> Quand : Tout le mois de juillet
> Contact : J.-S. Steyer, steyer@mnhn.fr
> Pour en savoir plus :
www.editions-belin.com/ewb_pages/f/fiche-article-la-terre-avant-les-dinosaures-12482.php

Paléontologie en Afrique

À la poursuite des primates disparus

© B.Senut
Le tamisage des sédiments récoltés sur les sites permet de trouver des restes biologiques de petite taille : gastéropodes, graines, fragments de dents…

C'est la piste des grands singes fossiles – ces ancêtres de l'homme actuel et leurs cousins, au Kenya et en Ouganda –, que la paléontologue Brigitte Senut, du Centre de recherche sur la paléobiodiversité et les paléoenvironnements¹, et son équipe vont remonter cet été². « Les sites qui nous intéressent sont très complémentaires. De plus, ils ne sont éloignés que d'une centaine de kilomètres, sur une série sédimentaire quasi continue très riche en restes fossiles. Autant en profiter ! », sourit-elle. Au Kenya, les sédiments s'échelonnent de 5,5 à 16 millions d'années. Ils ont déjà livré les restes d'un hominidé de 6 millions d'années. Dans le Karamoja, en Ouganda, les dépôts sont datés entre 17,5 et 20 millions d'années. C'est là qu'en 2008, l'équipe a découvert de nouveaux sites de grands singes fossiles. « Il est fondamental de nous intéresser à ces derniers, afin de mieux comprendre ce qui a favorisé l'émergence des premiers hominidés et l'expression de la bipédie chez eux. Mais si nous décrivons, bien sûr, les caractères morphologiques de ces primates, précise la paléontologue, nous étudions aussi leur environnement, qui nous fournit des clés pour comprendre leur évolution. »
M.L.

1. Centre CNRS / Museum nat. hist. nat. / Université Paris-VI.
2. Mission financée par le GDRI « Origine des grands singes modernes et des hominidés – Rôle des paléoenvironnements néogènes africains » et par le ministère des Affaires étrangères et européennes (commission consultative des recherches archéologiques à l'étranger).

> Où : Ouest du Kenya et Est de l'Ouganda
> Quand : Six semaines, en juillet-août
> Contact : Brigitte Senut, bsenut@mnhn.fr
> Pour : En savoir plus www.mnhn.fr/hdt203/recherche.htm

Paléontologie au Groenland

À la pêche aux requins fossiles

© A. Ken Pedersen/Natural History Museum of Denmark
Vue aérienne de Kap Stosch, la ville principale de la région du nord-est du Groenland où travaillera l'équipe.

C'est dans le Nord-Ouest du Groenland qu'une équipe franco-danoise du Centre de recherche sur la paléobiodiversité et les paléoenvironnements¹ part fouiller un gisement contenant des fossiles de poissons cartilagineux vieux de 250 millions d'années : des Edestides, entre autres, longs de trois mètres et aux dents en forme d'hélice. Ces animaux sont sans doute proches de l'ancêtre commun des Holocéphales, un groupe aujourd'hui représenté par des poissons appelés chimères et par des Elasmobranches (requins et raies). Une expédition qui pourrait permettre de lever le voile sur l'évolution des poissons et sur celle de l'ensemble des Vertébrés.
M.L.

1. Centre CNRS / Museum nat. hist. nat. / Université Paris-VI.

> Où : Kap Stosch, Nord-Est du Groenland
> Quand : Du 9 août au 3 septembre
> Contact : Alan Pradel, pradel@mnhn.fr

Paléontologie en France

La faune enfouie du Crétacé

« Par la diversité de sa faune, le site de Cruzy, dans le Sud de la France, est l'un des gisements de fossiles du Crétacé supérieur – il y a 70 millions d'années – les plus intéressants de l'Hexagone », s'enthousiasme le paléontologue Éric Buffetaut, du Laboratoire de géologie de l'École normale supérieure¹.
Et il y retourne cet été. Depuis sa découverte, en 1996, deux campagnes de fouilles annuelles, au milieu des vignes, ont permis d'exhumer 5 000 spécimens d'animaux différents : poissons, tortues, lézards, crocodiles, oiseaux, mammifères, reptiles volants et dinosaures de toute taille. « Nous essayons de faire le tri, pour reconstituer les communautés d'animaux vivant dans la région il y a 70 millions d'années. »
M.L.

1. Laboratoire CNRS / École normale supérieure Paris.

> Où : Cruzy, dans l'Hérault
> Quand : Du 3 au 15 juillet
> Contact :
Éric Buffetaut, eric.buffetaut@wanadoo.fr
> En savoir plus :
http://pagesperso-orange.fr/acap.cruzy/fr/musee/frame_musee_paleo.htm

Ecologie au Maroc

Trois semaines avec les singes magots

Les forêts du Moyen-Atlas hébergent 75 % des effectifs mondiaux de magots, seule espèce de macaque africain et seul primate vivant au nord du Sahara.

Cet été, Nelly Ménard, responsable de l'équipe « Stratégies-Comportements-Adaptations », du laboratoire Ecobio ¹ de Rennes, poursuivra ses études de terrain sur les singes magots, dans le Moyen-Atlas marocain. « Le parc national d'Ifrane représente l'une des plus vastes forêts du Maghreb et abrite la plus importante population mondiale de ce primate menacé », précise-t-elle. « Nous voulons mieux connaître les relations entre les singes et les forêts de cèdres afin de bien gérer la biodiversité de ces milieux naturels, affectée par le surpâturage et le changement climatique. » Pour cela, l'équipe va estimer finement la densité des populations de magots, leur statut démographique (nombre de petits, taux de survie de ces derniers) et génétique (liens de parenté entre les individus). Elle va se pencher aussi sur l'écologie de ces primates. « Il s'agit de les suivre, plusieurs jours par mois, afin d'établir précisément leur régime alimentaire, leur domaine vital et la manière dont ils exploitent leur habitat, en fonction des saisons et de l'état de conservation du milieu naturel », explique Nelly Ménard. « Depuis dix ans, les singes ont commencé à écorcer les cèdres pour se nourrir. Ils ont donc été accusés de dégrader la forêt. Mais en analysant leur régime alimentaire dans les parcelles en bon état, ainsi que les éléments nutritifs présents dans l'écorce de cèdres, nous avons déjà montré qu'ils ne pratiquent l'écorçage que pour compenser le manque de ressources alimentaires dans des secteurs forestiers fortement surexploités par l'homme. Ce rôle des magots comme bio-indicateur du déséquilibre de l'écosystème, ainsi que l'ensemble de nos résultats, va servir à améliorer la gestion de ce parc national. »
M.L.

1. Laboratoire CNRS / Université Rennes-I.

> Où : Parc national d'Ifrane, Maroc
> Quand : Trois semaines, en juillet
> Contact : Nelly Ménard,
nelly.menard@univ-rennes1.fr
> Pour en savoir plus :
http://ecobio.univ-rennes1.fr/

Paléontologie en Russie

Les premiers animaux à quatre pattes

© O.Lebedev/Institut Paléontologique de Moscou
Fragment de fossile de Bothriolepis maxima. Dans le nord-ouest de la Russie notamment, ces poissons sont souvent associés aux tétrapodes du Dévonien, auxquels ils servaient de proies.

Entre Moscou et Saint-Pétersbourg, une région susceptible d'avoir hébergé les premiers tétrapodes, il y a 380 millions d'années, livrera bientôt ses secrets. « Nous y initions cet été, en collaboration avec nos collègues russes, une série de campagnes de fouilles qui devrait durer trois ans. Notre but : mettre au jour des fossiles datant du Dévonien. Il s'agit de mieux connaître les premiers animaux munis de pattes et de doigts, ainsi que leur environnement : milieu physique, nature et densité de la végétation, prédateurs, proies et compétiteurs… », explique Gaël Clément, paléontologue au Centre de recherche sur la paléobiodiversité et les paléoenvironnements¹. À la clé, une meilleure compréhension de l'influence de l'environnement sur l'évolution des Vertébrés, et sur celle de la biodiversité.
M.L.

1. Centre CNRS / Museum nat. hist. nat. / Université Paris-VI.

> Où : Russie, région de Novgorod,entre Saint-Petersbourg et Moscou
> Quand : Trois semaines, à partir de mi-juillet, puis trois semaines en 2010 et 2011
> Contact : Gaël Clément, gclement@mnhn.fr
> En savoir plus :
www.mnhn.fr/paleo/recherche.htm

Notes :

1. www.millenniumassessment.org

Contact

Bernard Delay
bernard.delay@fondationbiodiversite.fr

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