La pyramide inversée des biomasses océaniques de l'écosystème corallien de Tadjourah Hervé Kempf

LA PYRAMIDE INVERSÉE DES BIOMASSES OCÉANIQUES. Petite vidéo d’illustration d’un réseau trophique, de ses chaînes alimentaires et du flux d’énergie chimique et de matière organique carbonée et azotée des producteurs primaires autotrophes photosynthétique jusqu’aux superprédateurs illustrée à partir de l’écosystème corallien du golfe de Tadjourah en face de Djibouti. Les coraux qui ne représentent que 0,2 % de la surface des océans et renferment 25% des espèces marines vivantes soit plus de 2 millions, vivent entre +30°N et 30°S dans des eaux intertropicales chaudes, éclairées et oxygénées mais pauvres en nutriments minéraux comme l’avait remarqué le naturaliste britannique Charles Darwin en escale avec le Beagle à Tahiti en 1835. Il opposa l'exubérance des récifs coralliens au peu de nourriture disponible dans les mers intertropicales sans trouver d’explication à ce qui deviendra le paradoxe de Darwin. Les coraux durs scléractiniaires sont des métazoaires, petits animaux en forme de mini-anémone de mer, appelés polypes, qui peuvent pour certaines espèces constituer des colonies et fabriquer un squelette calcaire commun qui devient la base fondatrice d'un récif corallien. Les polypes possèdent dans leurs tentacules des cnidoblastes cellules urticantes munies de harpons toxiques, qui leur permettent de capturer du zooplancton et de petites proies. Ce mode d’alimentation dans des eaux pauvres en plancton, ce qui n’est pas le cas à Tadjourah, ne comble que 30% de leurs besoins nutritifs. Or les polypes vivent en association avec des microalgues brunes dinoflagellés brunes du genre symbiodinium ou zooxanthelles qu’ils hébergent dans leurs cellules gastrodermiques et qui y réalisent la photosynthèse du glucose et de ses dérivés à partir des déchets métaboliques CO2 et H2O des cellules du polype. La photosymbiose couvre environ avec 70% des besoins nutritifs organiques des polypes. Cette association hétérospécifique, stable et durable à bénéfices réciproques non égaux est une endo-photo-symbiose : le polype héberge les microalgues autotrophes et leur fournit du CO2 et de l’H2O et les microalgues réalisent la photosynthèse du glucose et libère du dioxygène et des molécules organiques carbonées azotées et du consommées par les cellules hétérotrophes du polype. Alors qu’ailleurs dans le monde, la couverture du corail dépasse rarement 40 à 50 %, à Tadjourah elle est exceptionnelle de l’ordre de 80 à 90% avec plus de 53 genres et plus de 150 espèces de grands polypes durs. Le paradoxe de Darwin à Tahiti s’explique depuis peu par en partie par l’abondance des petits poissons crypto-benthiques de récifs et à Tadjourah, par la richesse des eaux en sels minéraux dissous issu de l’upwelling estival somalien qui remonte des abysses des eaux froides mais riches en sels minéraux dissous notamment en nitrates NO3- que consomment les microalgues du phytoplancton. Dans l’écosystème corallien du golfe de Tadjourah, la matière organique carbonée et son énergie potentielle de liaison circule des microalgues vertes, producteurs primaires photosynthétiques autotrophes au zooplancton, consommateurs 1 hétérotrophe qui sera consommé par les petits poissons cryptobenthiques planctophages, menu fretin des plus gros poissons carnivores puis des super prédateurs comme les grands requins carnivores et même par les raies Manta et les grand requin-baleine planctophages qui viennent de novembre à février se nourrir dans ses eaux riches en matière organique en suspension ou flottante. Comment se répartit quantitativement cette biomasse dans les différents niveaux trophiques qui se suivent des producteurs primaires aux superprédateurs ? A l’échelle de la biosphère, les océans couvrent 71 % de la surface de la Terre et occupent un volume beaucoup plus important que le domaine continental et ses écosystèmes terrestres. Les mesures de biomasses des écosystèmes ont montré que la biomasse terrestre d’environ 470 Gt de C, est 78 x plus élevée que la biomasse marine avec 6 Gt C mais que les deux écosystèmes ont une productivité primaire à peu près égale ce qui suggère un renouvellement beaucoup plus rapide des producteurs primaires photosynthétiques océaniques. La matière organique source d’éléments chimiques source de carbone C, hydrogène H, oxygène O, azote N et son énergie chimique potentielle de liaison circulent dans les écosystèmes continentaux, des plantes vertes comme les grandes graminées et les arbres emblématiques de la savane africaine acacia, candélabre, baobab, producteurs primaires photosynthétiques aux consommateurs hétérotrophes, herbivores puis carnivores et enfin jusqu’aux détritivores qui décomposent, minéralisent et recyclent la matière organique en matière minérale. Les mesurent montrent que dans tous les écosystèmes océaniques en bonne santé, pas ou peu perturbés par l’homme comme celui du récif corallien de Tadjourah, la pyramide des biomasses est inversée par rapport à celle des écosystèmes continentaux. Hervé KEMPF