> Visite de l'exposition

Partez à la découverte du microcéan ...

> Planète Plancton

Le plancton (du grec planctos ou " errant ") est constitué de la biomasse qui flotte dans le milieu marin ou dans les eaux douces continentales : gamètes, larves, animaux inaptes à lutter contre le courant (petits crustacés et méduses), végétaux et algues microscopiques.

> Rentrer dans l'infiniment petit

L'entrée de l'exposition est matérialisée par un passage en forme de loupe qui fait entrer le visiteur dans l'infiniment petit. Sur l'ensemble de l'espace de l'exposition, des maquettes géantes réalistes d'espèces planctoniques sont disposées régulièrement avec des informations sur leur taille réelle.

On découvrira ainsi les mille et une formes du plancton : à quoi ressemble une larve Zoé de crabe, une diatomée, un dinoflagellé ou encore des radiolaires, animaux unicellulaires de quelques microns seulement. Un film sur grand écran et une musique originale plongeront le public dans l'univers du plancton.

> Carnet de route : une petite larve dans le vaste océan

Le voyage d'une larve emportée par les courants marins au travers de l'Atlantique pendant une année est représenté sous la forme d'un scrapbook plein d'humour. Ces aventures sont l'occasion de faire ressortir les éléments les plus spectaculaires, divers et inattendus du monde planctonique (dérive, upwellings, diversité, prédation, défense...).

On ne découvre qu'à la fin, à son retour sur les côtes bretonnes, qu'il s'agit d'une langouste rouge européenne, au terme de sa métamorphose en animal benthique (vivant sur le fond). Cette partie, très visuelle, est parsemée de jeux pour petits et grands. Il faut par exemple trouver la correspondance entre la forme larvaire (photo) et la forme adulte (animal naturalisé) d'une espèce. Etonnant !

> Au centre des réseaux

Une fresque géante présente les chaînes alimentaires en milieu marin et la position centrale du plancton dans le réseau trophique ainsi que son importance pour la conservation de la biodiversité. Un grand tourbillon d'espèces où chacun s'amusera à comprendre " qui mange qui " !

> Plancton en action

Une série de panneaux illustrés mettent en évidence les grands rôles du plancton.

Pas si passif

Bien que le plancton soit connu pour son caractère passif face aux grands courants océaniques, beaucoup d'espèces sont toutefois très actives pour se maintenir dans de bonnes conditions de vie. Plusieurs stratégies existent :

Nager

Un dinoflagellé phytoplanctonique tourne sur lui-même comme une toupie sous l'action d'un flagelle circulaire, tandis qu'un deuxième flagelle le propulse. Le krill est une sorte de crevette qui nage grâce à des pattes situées sous l'abdomen à la vitesse considérable d'un kilomètre par heure.

Flotter

Le copépode arctique constitue des réserves d'huile, ce qui réduit sa densité. Il nage aussi en battant des pattes et des antennes et parcourt de 10 à 50 m par heure. Les animaux planctoniques " gélatineux " sont très riches en eau (plus de 95 %). Leur densité à peine plus élevée que celle du milieu leur permet de flotter facilement.

Freiner la chute

Les radiolaires, animaux composés d'une seule cellule, sont hérissés de longues épines de " verre ". Leur surface portante en est augmentée sans accroître leur masse, ce qui freine leur chute. La méduse ressemble à un parachute, sans doute la forme la mieux adaptée pour augmenter la surface portante par rapport à la taille.

La craie est une roche rare issue de l'accumulation de minuscules algues calcaires du plancton, les coccolithophores. Ce dépôt a eu lieu au crétacé (" âge de la craie ") entre -90 et -65 millions d'années, alors qu'une mer tropicale peu profonde recouvrait tout le Bassin parisien. La craie est une roche poreuse, réservoir des nappes phréatiques.

La diatomite est une roche issue de l'accumulation d'algues siliceuses du plancton, les diatomées. La diatomée fabrique en une heure une délicate enveloppe de verre autour de sa cellule. À sa mort, quelques jours plus tard, son enveloppe coule et peut s'accumuler sur le fond.

Le pétrole est une roche issue de la transformation lente (100 millions d'années) de la partie organique du plancton végétal, accumulé dans le sédiment du fond des océans. Sous l'action de la pression et de la température, la matière organique s'est transformée en hydrocarbures. Ces derniers, expulsés vers la surface sous la pression des gaz, ont traversé des roches poreuses. Ils ont été stoppés parfois par une couche de sédiments étanche. Le pétrole s'accumule alors dans une roche dite " magasin ", par exemple de la craie surmontée d'une couche d'argile étanche.

Un géant invisible
Le microscopique plancton végétal, le phytoplancton, produit autant de nourriture que tous les végétaux terrestres ! La masse du phytoplancton mondial est pourtant 500 fois moindre, mais il se renouvelle complètement en quelques jours, alors qu'une plante vit en moyenne dix ans.

La masse du krill est probablement supérieure à celle des 6 milliards d'humains. Cette sorte de crevette, longue de 5 cm, forme de gigantesques nuages dans les eaux antarctiques où on peut compter jusqu'à 15 000 individus par mètre cube.

Les copépodes sont, en nombre d'individus, les animaux les plus abondants de la planète. Ils sont consommés par les méduses, les crevettes et les poissons, de la sardine au requin pèlerin. Ce petit crustacé constitue jusqu'à 80% du zooplancton, jamais moins de 60%. Ce minuscule herbivore produit chaque année 40 milliards de tonnes de chair de copépode, très loin devant les 260 millions de tonnes de notre production mondiale de viande d'élevage ! A quand le steak de copépode ?

Magicien de la matière

Le phytoplancton est capable de fabriquer sa propre nourriture par photosynthèse à partir d'éléments minéraux grâce à la lumière solaire. Il renouvelle sa biomasse en quelques jours.

Le zooplancton herbivore, par exemple certains copépodes et salpes, filtre l'eau de mer pour concentrer et dévorer le phytoplancton. Il doit consommer 10 grammes d'algues pour accroître sa masse d'1 gramme. Il est complètement renouvelé en deux mois.

Le zooplancton carnivore suit ses proies dans ses déplacements. Il ne récupère lui aussi que le dixième de l'énergie des aliments qu'il consomme. Sa population se renouvelle entièrement tous les six mois.

Les poissons planctonophages se déplacent en bancs. Écologiquement, ce sont les espèces dont la pêche est la plus " durable ", car leur population est renouvelée entièrement tous les deux ans.

Les cadavres, les excréments, les mues chutent vers le fond des océans. Les éléments les plus petits sont consommés ou dissous au cours de leur sédimentation, ou s'agrègent entre eux sous forme de flocons de "neige marine". Finalement, moins d'un centième de la matière organique élaborée en surface rejoint les abysses.

Enfin, les bactéries décomposent la matière organique morte ou digérée en éléments minéraux simples. Les eaux profondes et le sédiment sont donc constamment enrichis en éléments minéraux ou sels nutritifs.

Les sels nutritifs (nitrates, phosphates, silicates, etc.) sont emportés du fond vers les couches superficielles par les courants marins ascendants. Ils sont alors à nouveau disponibles pour le phytoplancton…

Sous l'action des vents glacés des pôles, l'évaporation et le refroidissement rendent les eaux de surface plus denses : elles plongent en profondeur. Elles s'écoulent alors lentement du pôle vers l'équateur. Elles constituent l'habitat de repos hivernal de petits crustacés, les copépodes, principales proies des jeunes morues atlantiques. Mais depuis 1995, la température des eaux de surface arctiques a légèrement augmenté, au point de ralentir le flux d'eaux froides vers le fond, réduisant cet habitat. Déjà surpêchées, les morues voient leur stock s'effondrer par manque de nourriture.

L'augmentation récente de la température des eaux de surface permet à des espèces de remonter vers le Nord, avec leur cortège de prédateurs et de maladies. Depuis 1995, le copépode Calanus finmarchicus migre de l'Atlantique Nord vers l'océan Arctique. Une nouvelle compétition fait rage entre un copépode " grand et gras " autochtone et le nouveau venu, plus petit et moins riche en graisse. Cette nouvelle proie suffira-t-elle à nourrir les morues arctiques, elles-mêmes proies des phoques ?

L'augmentation de la teneur en CO2 dans l'air et donc dans l'eau ne provoque pas d'augmentation de la masse du plancton végétal car le CO2 était déjà surabondant. Par contre, l'eau de mer est de plus en plus acide, donc de plus en plus corrosive pour les squelettes et coquilles calcaires. Les récifs coralliens et les algues planctoniques calcaires, comme les coccolithophores, sont menacés de disparition. Or, ces algues produisent 20 % des gaz riches en soufre impliqués dans la formation des nuages, nuages qui forment un écran au soleil et limitent le réchauffement de la planète...

L'atmosphère est riche de 21 % d'oxygène. Cet élément vital a été produit essentiellement par le plancton végétal et les bactéries photosynthétiques aux débuts de l'histoire de la Terre. Cette photosynthèse aquatique a également permis la formation de la couche d'ozone (qui comporte trois atomes d'oxygène) de la haute atmosphère. Sans cette protection contre les rayonnements ultraviolets du Soleil, jamais les plantes vertes n'auraient pu conquérir les continents il y a 600 millions d'années, suivies de près par les animaux. Le plancton végétal, ou phytoplancton, est composé de milliers d'espèces d'algues à une seule cellule, vertes, brunes et rouges.

> A la recherche du plancton

Surveillance des algues toxiques

Les laboratoires de l'IFREMER font des prélèvements d'eau toute l'année sur tout le littoral afin de déterminer les espèces d'algues planctoniques. En cas de présence d'algues toxiques (Dinophysis, Alexandrium), des tests de toxicité sont réalisés à partir des coquillages où elles s'accumulent. Les résultats peuvent amener une interdiction à la vente des coquillages.

La couleur des océans nous renseigne sur la concentration en plancton végétal. Son principal pigment, la chlorophylle A, absorbe les rayonnements bleu et rouge et renvoie le vert. Les zones de l'océan colorées en vert, riches en phytoplancton, semblent en régression, d'après les données recueillies par satellite.

L'année des méduses

La pêche et le tourisme sont parfois entravés par les pullulations de méduses, mais aussi d'autres animaux gélatineux. La connaissance de leur biologie, de leur cycle de vie, l'analyse des conditions du milieu et l'observation sur le long terme des pullulations permettent d'en identifier les causes probables.

A la pêche au plancton

Le simple filet à plancton, de différents maillages, reste un outil d'échantillonnage irremplaçable sur les navires océanographiques, même les plus modernes. Il est traîné horizontalement à différentes profondeurs, ou remonté verticalement vers la surface. Des échantillons d'eau sont prélevés pour analyser le milieu de vie des organismes planctoniques.

Des algues anti-rides Les algues planctoniques produisent naturellement des molécules utilisés pour des cosmétiques. Leur culture sous certaines conditions (lumière, température, sels nutritifs) permet d'orienter et d'amplifier cette production. Il existe encore des milliers d'espèces d'algues à découvrir, certaines produiront les médicaments de demain.

Un nouveau biocarburant ?

La culture à grande échelle d'algues planctoniques pourrait fournir le carburant de demain. Ces cellules produisent par photosynthèse jusqu'à 20% d'huile, soit 200 fois plus que la graine de tournesol. Elles se reproduisent en continu et leur culture en circuit fermé requiert une surface au sol bien moindre que celle du colza.

> Tour de France du plancton

Un groupe de jeunes du centre d'animation Garef Océanographique est parti sur les routes de France en juillet 2006 pour en savoir plus sur le plancton. Pendant 15 jours, ils ont visité des sites et des laboratoires, rencontré des scientifiques et observé le plancton en plongée et au microscope. Cartes, photos et textes sont là pour faire revivre leur périple.

> Animations

Des animations sont réalisées sur l'exposition tous les week-ends et vacances scolaires par les jeunes scientifiques du centre d'animation Garef Océanographique.

Le public peut observer du plancton vivant grâce à des loupes et des microscopes. Les plus jeunes repartiront avec un spécimen de plancton qu'ils auront réalisé.