Les éponges, surprenants pièges à silice
Ces animaux ancestraux et mystérieux viennent de remettre l’océan à l’endroit. Leur contribution à la capture du silicium dans les fonds marins, révélée par une équipe franco-espagnole, permet de rééquilibrer le cycle naturel.
« Zoologie ». L’océan étouffe, l’océan transpire, l’océan ploie sous les fléaux du monde moderne. Réchauffement, acidification, pollution, perte de biodiversité : plus grand-chose ne tourne rond dans le royaume marin. Alors, annonçons la bonne nouvelle ! Une équipe franco-espagnole vient de résoudre un mystère qui taraudait les spécialistes depuis plusieurs années. Au terme de cinq ans d’un travail de bénédictins, elle est parvenue à expliquer d’où provenait le déséquilibre apparent du cycle naturel de la silice. Dans un article publié mardi 27 août dans la revue Nature Geoscience, les chercheurs de Brest et de Blanes, en Catalogne, ont démontré le rôle essentiel d’un animal tout à la fois familier et méconnu : l’éponge. Agrégation d’éponges au large de la Nouvelle-Ecosse (Canada). CEAB / CSIS Car oui, comme les coraux et les anémones de mer, les éponges sont des animaux. « Des animaux bien singuliers, souligne Manuel Maldonado, fondateur d’une équipe spécialisée au Centre des études avancées de Blanes, référence mondiale sur le sujet. Les premiers apparus sur notre planète, il y a environ 600 millions d’années, et l’un des rares groupes d’animaux dépourvus d’organes et de système nerveux. » Aussi simples que résistants, ces organismes ont traversé les extinctions massives successives que la Terre a connues. Aujourd’hui encore, on les voit prospérer là où les coraux disparaissent. Depuis le début du XXe siècle, on sait que les éponges se reproduisent avec des spermatozoïdes et des ovules et que les squelettes de l’essentiel de leurs 5 000 espèces sont composés de silice. « Des petits bijoux essentiels à la vie » La silice, donc. Dans l’océan, son cycle est essentiel. Parce qu’il constitue le deuxième élément le plus abondant sur Terre, après l’oxygène, mais aussi parce qu’il est directement associé à la production de ce dernier. En simplifiant, la silice entre dans l’océan avec l’eau des rivières qui a lessivé les roches. Et elle en « sort » grâce aux diatomées, ces microalgues à l’exosquelette de verre (donc de silice) responsables de 50 % de la photosynthèse marine (donc 25 % de l’ensemble de notre oxygène), qui à leur mort retournent pour partie sédimenter le fond des mers. « Des petits bijoux essentiels à la vie, insiste Aude Leynaert, biogéochimiste au laboratoire des sciences de l’environnement marin de Brest (LEMAR-CNRS). Sans silice, pas de diatomées. Sans diatomées, l’oxygène manque. C’est tellement vrai que, dans le cycle de la silice, on se focalisait entièrement sur les diatomées. Les éponges étaient considérées comme négligeables. » Morceaux de squelette d’éponge observés au microscope. CEAB / CSIS En plongeant dans la rade de Brest, les chercheurs catalans ont découvert une masse considérable d’éponges. Ils ont analysé au microscope les échantillons provenant du fond marin, seule méthode pour faire la part entre la silice provenant de squelettes d’éponges ou de diatomées. Et là, surprise : selon leurs calculs, la rade compterait 40 tonnes de silice issue de diatomées pour 1 500 tonnes provenant des éponges. Pendant cinq ans, l’équipe de Manuel Maldonado a scruté 160 000 pièces de squelettes provenant d’échantillons prélevés sur dix-sept sites à travers le monde. Elle a constaté qu’en milieu côtier et autour des monts marins les éponges pouvaient fournir jusqu’à 90 % de la silice dans les sédiments. Au total, elles séquestreraient 48 millions de tonnes de silice chaque année. De quoi augmenter de 28 % la taille du puits de silicium mondial et ainsi rééquilibrer le fameux cycle dont le bilan des entrées et des sorties semblait pencher dangereusement en faveur des premières. Prélèvement d’échantillons sédimentaires par le rover ROPS sur le plateau continental au large de la Nouvelle-Ecosse (Canada), en septembre 2017. CEAB / CSIS Mais comme souvent en science, toute réponse ouvre de nouvelles questions. En s’écartant des diatomées, cette nouvelle voie assouplit le cordon qui liait les cycles de la silice et du carbone. Ici, plus question de lumière, d’oxygène, de photosynthèse. Quelle conséquence aura la découverte de cette « silice sombre », comme l’a baptisée l’article, dans l’étude des bilans de CO 2 ? Les chercheurs l’ignorent encore. Mais l’éponge promet de retrouver des couleurs, du moins chez les scientifiques.