Synthèses d'information

Échantillonner l’océan austral : la technologie pour l’observation du milieu marin

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Texte original en anglais – traduction française supervisée par Damien Desbruyères, Ifremer research scientist at LOPS, "Laboratoire d'Océanographie Physique et Spatiale" (Physical and Spatial Observation Laboratory)

 

L’Océan Austral qui entoure le continent antarctique est un milieu complexe et particulièrement difficile à étudier du fait de conditions hivernales rigoureuses qui limitent son échantillonnage régulier par les navires océanographiques. L’étendue des processus physiques, chimiques et biologiques à étudier sur une large gamme d’échelles temporelles et spatiales requière un une grande variété de technologies de mesures. De nouvelles technologies d’observations deviennent continuellement disponibles pour les océanographes. Les mesures satellitaires et à partir de navires représentent les approches privilégiées pour cartographier les propriétés de l’océan. Elles sont complétées par des plates-formes fixes tels les mouillages ou les systèmes littoraux. Des plateformes mobiles comme les flotteurs profileurs, les « gliders » (planeurs) ou les véhicules autonomes sous-marins, permettent la spatialisation des données océaniques de subsurface. Les modèles numériques sont également un outil essentiel pour améliorer notre compréhension des écosystèmes et processus marins et leur lien avec l’atmosphère. Plus généralement, le couplage des réseaux d’observations et de modélisations constitue l’approche fondamentale pour développer nos connaissances sur l’océan et pour construire notre capacité de prédiction de son évolution.

 

État des introductions d’espèces non indigènes et leurs impacts

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L’introduction d’espèces non indigènes menace la biodiversité et les écosystèmes de l’Antarctique. Des impacts majeurs d’invasion dans la région subantarctique indiquent que des changements dans les structures et les fonctionnements des écosystèmes sont à prévoir dans les eaux du Traité sur l’Antarctique. À ce jour, il existe relativement peu d’espèces non indigènes en Antarctique, la péninsule antarctique et les îles au large des côtes étant les régions les plus envahies. Cependant, les changements climatiques et l’activité anthropique croissante dans la région peuvent accentuer les impacts des invasions. Certaines espèces non indigènes établies ont déjà commencé à proliférer en Antarctique, et peuvent être nuisibles aux organismes et habitats indigènes. Il pourrait s’avérer utile de poursuivre les recherches scientifiques pour déterminer la fréquence et l’importance des introductions microbiennes et marines, la fréquence des transferts entre les espèces indigènes et non indigènes entre les écorégions d’Antarctique, et de mettre au point des procédures efficaces d’éradication et des protocoles d’évaluation des risques.

Introduction d'espèces non indigènes en Antarctique

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La biodiversité de l'Antarctique et ses valeurs intrinsèques sont menacées par l'introduction d'espèces non indigènes, favorisée principalement par les activités humaines. Les espèces non indigènes, ou vivant hors de leur aire de répartition naturelle, peuvent se propager au niveau interrégional (provenant de l'extérieur de l'Antarctique et de ses écosystèmes dépendants et associés) ou intrarégional (au sein de l'Antarctique et de ses écosystèmes dépendants et associés). Selon les recherches, les espèces non indigènes présentes en Antarctique pourraient avoir des effets environnementaux et financiers irréversibles importants sur les écosystèmes et la biodiversité de l'Antarctique. Les recherches indiquent également que le risque d'établissement des espèces non indigènes est susceptible de s'accroître sous les effets du réchauffement climatique. Compte tenu de la probabilité d'augmentation des pressions exercées par les espèces non indigènes sur les écosystèmes de l'Antarctique, répondre au problème de l'introduction des espèces non indigènes est l'une des plus hautes priorités du Comité pour la protection de l'environnement (CPE). Le CPE a reconnu qu'il était nécessaire de poursuivre les recherches sur l'impact des espèces non indigènes et d'adopter des pratiques permettant de réduire leur introduction et leur propagation.

La vulnérabilité des espèces vivantes de l’océan Austral face au changement climatique

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L’essentiel de la vie de l’océan Austral est spécifiquement adapté à l'environnement unique de l'Antarctique. Cette vaste région est caractérisée par une faible température, un littoral englacé, et une saisonnalité marquée de l’extension de la banquise, du régime lumineux et de la productivité biologique. Ici, nous examinons la vulnérabilité des espèces vivantes de l’océan Austral face aux changements récents pour informer le public et les parties prenantes dans la région sur les principaux sujets de préoccupation et les champs d’études les plus urgents pour le futur. La plupart des espèces qui peuplent l'océan Austral sont supposées être sensibles au changement climatique. La croissance des micro-algues, qui constituent la base de la chaîne alimentaire, dépend essentiellement de la couverture de glace. La réduction prévisible de celle-ci aura des effets en cascade sur les niveaux trophiques supérieurs. Les organismes vivant dans les glaces, le krill, les poissons, les manchots, les phoques et les baleines devront trouver de nouveaux habitats ou des nouvelles aires d'alimentation. Toutefois, les seuils des conditions climatiques qui conduiraient à l’effondrement des populations ou  des communautés sont largement inconnus. Certains organismes pourraient même bénéficier du changement climatique grâce à une augmentation des taux de reproduction et de croissance.

Le Phoque de Ross

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Les phoque de Ross est l'un des quatre carnivores marins qui se reproduisent dans les habitats de banquise autour de l'Antarctique. Les phoques de Ross sont rarement observés parce qu'ils se reproduisent et muent dans des zones de pack de glace de mer difficiles d’accès et passent le reste de leur vie, apparemment, dans l'océan. Par conséquent, leur biologie et écologie sont mal connues et ils sont présumés rares. Ce manque de données est à l’origine de l’inscription du phoque de Ross sur la liste des espèce spécialement protégée. Les quelques observations effectuées à partir de brise-glace ou d’avions laissent penser que leur nombre varie de  20 000 à 220 000 individus. Sur la base d’études génétiques, la taille réelle de la population des phoques de Ross en l'Antarctique a été estimée à environ 130 400 à partir des analyses de l'ADN mitochondrial et à environ 254 000 à partir des analyses de microsatellites d'ADN nucléaire. Les données génétiques suggèrent que l'espèce a augmenté au fil du temps géologique et il n'y a aucune évidence de déclin récent de la population. L'espèce n'a pas été chassée à des fins commerciales, et très peu de spécimens ont été recueillis pour les études scientifiques.

Les introductions de micro-organismes non indigènes: quel risque pour les écosystèmes antarctiques?

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Texte original en anglais – traduction française Annick Wilmotte, Chercheur Qualifié FRS-FNRS, Université de Liège, Belgique

 

La biodiversité et les valeurs intrisèques de l’Antarctique sont potentiellement menacées par l’introduction d’espèces non indigènes, provenant d’une variété de sources incluant les activités humaines. Alors que des contrôles concernant l’introduction des plantes et invertébrés sont actuellement mis en place,  peu d’attention a été accordée jusqu’à présent aux micro-organismes qui constituent la majorité de la biomasse terrestre antarctique, et qui ont de grandes capacités de dispersion. Au vu du déficit d’information et des impacts probables d’un climat en train de se réchauffer, une plus grande priorité de recherche devrait être donnée à cette question, particulièrement dans les zones déglacées où il y a une plus grande gamme d’habitats microbiens ouverts à la colonisation.

Maladies de la Faune Sauvage en Antarctique

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Il y a eu relativement peu d’événements de mortalité à grande échelle de la faune signalés en Antarctique pouvant être attribués de manière probante à une maladie infectieuse. Le réchauffement planétaire et l’activité humaine accrue dans la région peuvent augmenter le risque de transmission de pathogènes et la fréquence d’événements de mortalité. Les informations sur la présence de pathogènes et de maladies chez les oiseaux et les mammifères marins sont limitées et fragmentées, basées sur relativement peu d’espèces et d’endroits. En dépit des inquiétudes au sujet de l’introduction de pathogènes non-endémiques, des programmes structurés de surveillance de la santé de la faune sauvage de l’Antarctique n’ont pas été établis, rendant ainsi difficile toute évaluation de l’implication de maladies dans le cadre d‘actions de sauvegarde. Afin d’arriver à un programme solide de surveillance de la santé des animaux, des enquêtes sur le long terme sont essentielles pour identifier les espèces hôtes et les sites à surveiller pour repérer les pathogènes émergents et pour mieux qualifier en Antarctique les communautés virales, microbiennes et les parasites, tant autochtones qu’introduits, et leurs effets sur la physiologie, l’état physique et la survie de l’hôte.

Nettoyage d'anciens sites d'élimination de déchets et de sites de travail abandonnés en Antarctique

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Les pratiques opérationnelles adoptées par le passé ont laissé derrière elles des sites d'élimination de déchets et des sites de travail abandonnés dans de nombreuses régions de l'Antarctique. Plusieurs pays ont entrepris des activités de nettoyage dans le but de minimiser les impacts continus sur l'environnement de ces régions. Toutefois, nombreux sont les sites qui requièrent encore une attention particulière. Les répercussions environnementales sur ces sites devraient augmenter au fil du temps, sachant que les structures et les conteneurs continuent de se dégrader. Les difficultés pratiques et l'augmentation des coûts de nettoyage accentuent l'urgence de conduire des mesures de réhabilitation au plus vite. Le Protocole au Traité sur l’Antarctique relatif à la protection de l’environnement (le Protocole) établit une série d'exigences visant à prévenir la contamination de nouveaux sites. Il exige également que les sites existants soient nettoyés, sous réserve que cela n'accentue pas davantage les effets néfastes sur l'environnement. Des travaux ont été entrepris pour développer et partager les lignes directrices sur les meilleures pratiques de nettoyage à adopter. Il reste encore beaucoup à faire pour atteindre les objectifs convenus en terme de qualité environnementale, pour développer des technologies de nettoyage/réhabilitation, et pour mettre au point des techniques de surveillance et d'évaluation adaptées à l'Antarctique et à chacun des sites.

Perturbations humaines causées aux espèces sauvages de l'Antarctique

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Les activités humaines menées en Antarctique peuvent perturber les espèces sauvages. Dans les cas les plus sévères, les perturbations humaines causées aux espèces sauvages peuvent réduire leur taux de reproduction, engendrer des blessures physiques et parfois être une cause directe de mortalité. Par ailleurs, les perturbations humaines peuvent parfois provoquer des réactions de stress physiologique, lesquelles se traduisent par divers comportements chez l'animal, tels qu'une vigilance accrue, un comportement de fuite ou un évitement des zones perturbées. L'impact des perturbations humaines varie en fonction des facteurs extrinsèques, comme le type de perturbation, sa forme, sa magnitude et sa fréquence. Les réactions aux perturbations humaines diffèrent largement d'une espèce à l'autre, voire entre différentes populations de la même espèce. Cette variabilité montre qu'aucune généralisation ne peut pour l'instant être faite sur les effets des perturbations humaines sur les espèces sauvages de l'Antarctique. De plus, sur la base des connaissances actuelles, il est peu probable qu'un ensemble unique de lignes directrices efficaces puisse être mis en place pour l'ensemble des espèces de l'Antarctique.

Prévoir le climat de l'Antarctique en utilisant des modèles climatiques

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Les modèles climatiques sont les principaux outils permettant de faire des estimations quantitatives des changements possibles du climat Antarctique au cours du 21ème siècle. Il existe un accord général sur certains aspects des prévisions fournies par les modèles, mais l'amélioration de notre compréhension est nécessaire dans certaines composants clés du système climatique antarctique, telles que la glace de mer et les processus entre océan et plateformes glaciaires. A court terme (sur des échelles de temps de quelques années), le signal du changement climatique est faible par rapport aux cycles naturels (associé à des phénomènes comme El Niño), et les impacts sur l'atmosphère de l'Antarctique sont difficiles à prévoir. À plus long terme (sur des échelles de temps multi-décennales) la fiabilité des prévisions des modèles climatiques est limitée par l'incertitude sur les évolutions des émissions humaines, le réalisme des modèles climatiques et les rétroactions possibles à partir d’autres éléments du système terrestre (par exemple les calottes glaciaires).

Rapport de synthèse - La biodiversité marine en Antarctique

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Au cours des deux derniers siècles et demi, les travaux de biologie marine ont permis de constituer un vaste catalogue des organismes vivants de l’océan Austral et ont tenté de déterminer les principaux motifs régionaux de distribution de cette biodiversité autour de l’Antarctique. Très récemment, la publication de l’Atlas intitulé SCAR Biogeographic Atlas of the Southern Ocean en représente à ce jour l’initiative internationale la plus aboutie et la plus complète. L’atlas s’appuie sur 1,07 millions de données d’occurrence (dans les eaux Antarctiques et environnantes) de 9 064 espèces reconnues à travers 434 000 stations d’échantillonnage. Il met en évidence l’existence de points-chauds de biodiversité, de zones à fort effort d’échantillonnage, et identifie des secteurs, géographiques comme taxonomiques, où des études beaucoup plus détaillées seront nécessaires dans le futur. L’Atlas a également recours aux méthodes de modélisation d’habitats afin de prédire la distribution des espèces et des communautés. Il constitue un fonds de référence indispensable pour notre connaissance actuelle de la biodiversité antarctique ainsi qu’un outil déterminant sur lequel pourront s’appuyer les futurs programmes scientifiques ainsi que les programmes de conservation et de gestion des ressources naturelles.

Réhabilitation environnementale

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L’Annexe III du Protocole au Traité sur l’Antarctique relatif à la Protection de l’environnement stipule que les décharges terrestres anciennes et actuelles des déchets et les sites de travail abandonnés soient nettoyés, à moins que leur enlèvement par des méthodes pratiques n’entraîne des impacts même plus sévères sur l’environnement. Les opérations de réhabilitation se concentraient auparavant sur l’assainissement des vieilles décharges, la démolition des infrastructures désaffectées ainsi que d’autres débris et l’assainissement et l’élimination des sols contaminés. Les efforts de réhabilitation sont pénalisés par manque d’un guide complet de règles et de pratiques d’assainissement. Des projets de restauration des sites contaminés en Antarctique sont aussi entravés aussi par d’autres facteurs : coûts élevés, difficultés logistiques et risques écologiques liés à l’extraction, le transport et l’évacuation des déchets.

Sources, dissémination et impacts des eaux usées en Antarctique

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Le rejet des eaux usées dans l’environnement antarctique présente un risque élevé et majeur d’impacts environnementaux. Parmi ces impacts potentiels figurent  l'introduction de micro-organismes non indigènes et d’agents pathogènes, la pollution génétique ou la présence de contaminants qui pourraient avoir à long terme des conséquences sur la santé de la faune sauvage, la biodiversité et la structure des communautés à proximité des stations antarctiques. Les pratiques de traitement et d'élimination de ces eaux usées varient considérablement d'une station à une autre. Chaque Partie fixe ses propres normes selon une interprétation variable des exigences requises en vertu du Protocole sur la protection de l'environnement. Des recherches complémentaires et le suivi des impacts des eaux usées sur les écosystèmes antarctiques aideront à quantifier les risques et les impacts potentiels. Nous manquons actuellement de lignes directrices décrivant les niveaux admissibles de bactéries, de produits chimiques et d'autres contaminants déversés au sein de la zone du Traité. L’établissement de telles lignes directrices permettrait de fixer un niveau de référence pour le suivi. L'une des plus grandes priorités du Comité pour la protection de l'environnement (CPE) est de lutter contre l'introduction d'espèces non indigènes. Si le déversement d’eaux usées représente une source importante d'introductions potentielles, un système de traitement avancé des eaux usées pourrait considérablement réduire le risque associé.

Voies d’introduction d’espèces terrestres non indigènes

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Texte original en anglais – traduction française supervisée par Marc Lebouvier, Station Biologique, Unité Mixte de Recherche Ecobio, Centre National de la Recherche Scientifique–Université de Rennes 1, 35380 Paimpont, France

Les espèces non indigènes sont relativement rares en Antarctique et dans l’Océan Austral. C’est probablement lié à une présence humaine relativement récente et au  Protocole au Traité sur l’Antarctique relatif à la protection de l’environnement qui interdit toute introduction volontaire. Des introductions involontaires existent néanmoins car l’habillement et les bagages des visiteurs, le fret, les produits frais, les véhicules, les navires et autres moyens de transport sont des vecteurs potentiels de propagules ou d’organismes entiers.  En relation avec l’augmentation constante des activités humaines sur le continent et des modifications actuelles du climat, le risque d’arrivée et d’établissement de ces espèces non indigènes est susceptible de s’accroître.

Zones importantes pour la conservation des oiseaux en Antarctique

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Il existe une quantité considérable d'informations sur les oiseaux de l'Antarctique, mais celles-ci n'ont jusqu'à maintenant jamais été rassemblées et analysées dans le but de déterminer où se trouvent les sites de reproduction les plus importants pour l'ensemble de l'avifaune.  Ces informations sont essentielles afin de mener à bien les actions de conservation nécessaires pour protéger l'avifaune des diverses menaces  identifiées en Antarctique.   Celles-ci comprennent les perturbations directement occasionnées par les visiteurs, les perturbations dues aux aéronefs ou aux véhicules, l'exposition aux polluants, l'ingestion ou les salissures causées par des débris marins, la concurrence pour les proies que les pêcheries imposent aux oiseaux, les captures accessoires accidentelles sur les lignes de pêche ou dans les filets, l'introduction de maladies venues d'autres régions du monde et les changements climatiques. De récentes études ont permis d'identifier 204 Zones importantes pour la conservation des oiseaux (ZICO) en Antarctique, et  des informations détaillées sur le site ont été compilées pour chacune d'entre elles. Les sites ont été identifiés à l'aide de critères internationalement reconnus, appliqués dans 200 pays au cours des 35 dernières années.  La liste des ZICO constitue une base à partir de laquelle les évolutions peuvent être mesurées et les actions de conservation envisagées.

Zones spécialement protégées/gérées spéciales de l'Antarctique

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L’annexe V du Protocole au Traité sur l'Antarctique relatif à la protection de l’environnement (le Protocole) établit un cadre pour la désignation des Zones spécialement protégées de l'Antarctique (ZSPA) et des Zones gérées spéciales de l'Antarctique (ZGSA). Ces zones ont été créées afin de soutenir l'objectif d'assurer la pleine protection de l'environnement en Antarctique. Il existe actuellement 73 ZSPA et 7 ZGSA. Les ZSPA regroupent les sites dotés de valeurs environnementales, scientifiques, historiques, esthétiques ou naturelles sauvages exceptionnelles, ou toute combinaison de ces caractéristiques, ainsi que les sites faisant l'objet de recherches scientifiques en cours ou programmées. Un travail important a été effectué pour soutenir le développement d'une série représentative de ZSPA, y compris des analyses spatiales pour identifier différents « domaines environnementaux » et « régions de conservation biogéographiques de l’Antarctique ». Les Parties au Traité sur l'Antarctique ont convenu que ces cadres d'aménagement du territoire étaient des références utiles pour aider à la désignation des ZSPA au sein du cadre environnemental et géographique systématisé. Par ailleurs, le Comité pour la protection de l'environnement (CPE) reconnaît le besoin d'élaborer une approche plus systématique pour développer le système des zones protégées.