Karasik, la plus grande montagne sous-marine de l’Arctique, était censée être morte. Volcaniquement, ça l’est. Mais biologiquement, il abrite une communauté grouillante de créatures, survivant dans un environnement avec à peine de la nourriture, grâce à des moyens auxquels personne ne s’attendait.
La montagne se trouve à 300 kilomètres du Pôle Nord, sur une crête où les plaques tectoniques qui retiennent l’Europe et l’Amérique du Nord se séparent lentement. Avec sa base située à 5 000 mètres sous la surface et sa pointe à 560 mètres sous une épaisse couche de glace, Karasik avait à peine été exploré depuis sa découverte en 2001.
Et puis, en 2016, Antje Boetius, chercheur en haute mer à l’Institut Alfred Wegener, en Allemagne, a dirigé une équipe à Karasik. Couper à travers la banquise dans un brise-glace, les chercheurs ont remorqué le long d’une caméra sous-marine spéciale au bout d’un long câble d’acier. Depuis le pont, ils ont vu les toutes premières images de Karasik se mettre au point. ”Au début, vous ne voyez rien, car tout est flou et les lumières ne pénètrent que sur environ 10 mètres », m’a dit Boetius. « Mais quand nous étions à cinq mètres, il semblait qu’il était couvert de taches rondes. Et puis nous nous sommes rapprochés, et nous avons tous crié: « Éponges!’”
Éponge ne suscitez généralement pas une telle excitation. Le plus simple et plus tôt de tous les animaux, ils sont pour la plupart assis en place, filtrant de petits morceaux de nourriture de l’eau. Mais alors que la plupart des éponges mesurent quelques centimètres de large, celles de Karasik étaient des géantes — certaines d’un mètre de diamètre. Et il y avait juste tant d’entre eux. Dans les eaux du haut-Arctique, “peut-être que tous les 10 mètres, vous trouvez un ver, tous les 100 mètres un concombre de mer et chaque kilomètre une éponge”, a déclaré Boetius. « Nous n’avons jamais pensé trouver une zone proche du pôle Nord où nous ne pouvions pas voir le fond marin à cause des éponges assises les unes sur les autres. » Et au-dessus de ils était une ménagerie animée des vers, des étoiles de mer, des escargots, des crabes, des crevettes, des palourdes et des coraux. Boetius et son équipe observaient les créatures avec admiration. Ils étaient d’abord venus à Karasik parce qu’ils pensaient que ce serait géologiquement intéressant, s’il était biologiquement stérile. « Nous avons été complètement choqués de voir que c’était ramper avec la vie « , a-t-elle déclaré.
Ils étaient également profondément confus. Dans les eaux couvertes de glace autour de Karasik, “il n’y a rien à manger”, a déclaré Boetius. La région peut à peine supporter les algues et le plancton qui forment la base d’un réseau trophique normal. Une grande communauté d’animaux ne pouvait pas exister. Et pourtant, les éponges n’existaient pas seulement, mais florissant. L’équipe a collecté des échantillons de tissus sur les créatures en utilisant robots conçu pour explorer des lunes extraterrestres glacées; en les analysant, les scientifiques ont calculé qu’en moyenne, les éponges avaient 300 ans. Ils se sont d’abord installés à Karasik alors que les États-Unis étaient encore une colonie britannique, et sont plus âgés que Baltimore et La Nouvelle-Orléans. Et “ils ont l’air absolument en bonne santé”, a déclaré Boetius. « Ils étaient pleins d’éponges pour bébés.”
En analysant des échantillons des éponges et de leur environnement, l’équipe a essayé de déterminer comment les créatures survivent dans un endroit aussi désolé. ”Nous avions environ 10 hypothèses », m’a dit Boetius. Tous ont échoué. Les éponges peuvent filtrer les particules alimentaires de l’eau environnante, mais il n’y en avait pas assez autour. Les courants ascendants pourraient puiser des nutriments dans les profondeurs, mais les courants autour de Karasik sont lents. Puis, elle et ses collègues ont réalisé qu’ils étaient assis sur un indice crucial — ou plutôt, que les éponges étaient.
Les créatures reposaient toutes sur un tapis noir dense de tubes durs et creux. Ces tubes ont été fabriqués par des vers siboglinidés — des créatures au corps mou qui vivent dans des cylindres durs de leur propre création. Sans bouche et sans boyaux, ces vers survivent avec l’aide des microbes internes, qui peut traiter le méthane et les sulfures qui crachent des volcans sous-marins. Karasik libérait de tels produits chimiques, mais ne le fait plus. Les vers qui vivaient à son sommet se sont éteints, et aucun ne survit aujourd’hui. Mais leurs tubes, vieux d’environ 2 000 à 3 000 ans, durent. Cette architecture ancienne – les ruines d’une civilisation de vers déchus — sont ce que les éponges mangent maintenant.
Teresa Morganti et d’autres de l’Institut Max Planck de microbiologie marine, en Allemagne, ont montré que le mélange d’isotopes du carbone et de l’azote dans les éponges correspondait étroitement à celui des tubes—un signe fort que les premiers mangeaient les seconds. ”Le matériel mort est certainement une majorité de la nourriture qu’ils utilisent », a déclaré Boetius. Comme les vers tubulaires qui vivaient sur Karasik avant eux, les éponges dépendent des microbes, qui abondent dans leur corps. Les tubes à vis sans fin sont faits de chitine et de protéines dures, mais les microbes éponge ont juste les enzymes appropriées pour décomposer ces substances normalement indigestes. Les microbes digèrent les tubes, libérant des nutriments que les éponges peuvent ensuite absorber. Pour les éponges, la communauté de vers éteinte en dessous d’elles est à la fois fondation et nourriture.
”Des années d’étude des éponges m’ont complètement convaincue qu’elles sont tout sauf simples“, m’a déclaré Stephanie Archer, écologiste au Consortium marin des universités de Louisiane, et chaque nouvelle découverte la remplit « d’un sentiment de crainte.” Quelque les éponges sont si grandes qu’un humain pourrait s’y nicher. D’autres créent paniers délicats de silice tissée que les souffleurs de verre humains auraient du mal à imiter. D’autres encore sont carnivores et ressemblent à des harpes. Les éponges filtrent tellement d’eau que, par exemple, la communauté de Karasik peut tamiser presque tous les 600 mètres d’océan au-dessus chaque année. Et bien que soi-disant immobiles, certains d’entre eux peuvent ramper.
À Karasik, certaines des éponges avoir des sentiers évidents derrière eux. Ces pistes étaient initialement déroutantes — les éponges essayaient-elles de s’accoupler?- mais leur but est devenu plus clair après que Boetius a réalisé ce que les éponges mangeaient. Les tubes ne dureront pas éternellement, et à mesure qu’ils s’épuisent, les éponges peuvent bouger — peut-être seulement quelques centimètres chaque année, mais suffisamment pour continuer à trouver des coins intacts de leur buffet millénaire.
Les éponges ont un métabolisme très lent, mais leur apport alimentaire est limité. Il est difficile de calculer combien il reste, a déclaré Boetius, car rien de tel n’a jamais été trouvé auparavant. Elle soupçonne que les tubes nourriront les éponges pendant des siècles, mais pas des millénaires. « Je pense que c’est une communauté transitoire qui est probablement en train de s’épanouir maintenant”, a-t-elle déclaré. Peut-être qu’une fois les éponges mortes, leurs restes nourriront d’autres communautés des milliers d’années dans le futur. Pour l’instant, ils prospèrent dans un monde autrement inhospitalier, en dévorant les villes abandonnées de créatures disparues depuis longtemps qui mangeaient autrefois les pets de l’océan.
De telles merveilles sont parsemées dans les océans polaires. Une autre équipe, utilisant la même caméra et le même vaisseau de recherche que celui utilisé par Boetius, a récemment découvert une colonie nicheuse géante de poissons de glace en Antarctique, avec 60 millions de nids. ”Quand nous trouvons quelque chose que personne n’a jamais vu auparavant, nous pouvons supposer que, 10 kilomètres plus loin, il y a aussi quelque chose de nouveau », m’a dit Boetius. Mais le changement climatique dépasse le rythme de l’exploration. Les deux polonais font face à un avenir incertain, et “nous ne savons pas combien de mystères nous pourrions perdre au moment où nous parlons”, a-t-elle déclaré. La tragédie est ironique: le climat change parce que les humains brûlent des combustibles fossiles, exploitant les restes morts d’écosystèmes éteints, tout comme le font les éponges de Karasik. Et comme les éponges, nous ne pouvons pas le garder éternellement.