Terre, une invitation au voyage

Bioluminescence : 20 000 lueurs sous les mers

Céline Lison
Bioluminescence : 20 000 lueurs sous les mers

Dans notre imaginaire, le « monde du silence », notamment dans les grands fonds, est aussi un monde d’obscurité. De récentes découvertes ont pourtant montré qu’il n’en est rien.

Du plus petit au plus grand, poissons, crustacés, céphalopodes... : une très large part de la faune marine est capable de s'illuminer !

Imaginez que vous embarquez dans un sous-marin, au large de la côte. En surface, les rayons du soleil permettent une visibilité parfaite malgré quelques particules en suspension. La descente commence. Jusqu'à 200 mètres, vous profitez encore du spectacle grâce au reste de la lumière du jour : c'est dans cette zone que plantes et animaux se concentrent. Entre 200 et 1000 mètres, les yeux s'écarquillent, on ne distingue que des ombres : seuls quelques maigres rayons parviennent à percer. Bien trop peu pour que cette source d'énergie permette la photosynthèse des végétaux. Au-delà, c'est le noir. Une obscurité de plus en plus épaisse.

L'obscurité totale ? Pas tout à fait. Car dans ces zones peu hospitalières, des êtres vivants ont trouvé une parade à l'absence de clarté. Grâce à une réaction chimique, leur organisme est en effet capable de produire et d'émettre de la lumière. Et tout autour de votre sous marin, des centaines de lueurs s'allument comme une traînée d'étincelles éphémères.

Pendant longtemps, on a cru que cette propriété - la bioluminescence - était l'apanage de quelques rares espèces abyssales. Comme la baudroie des abysses, un poisson à la mine patibulaire et aux dents acérées, qui possède un organe au bout d'un pédoncule fixé sur son front. Bien à l'abri à l'intérieur, une foule de bactéries bioluminescentes se développent. Et jouent les lampes à l'envi. À voir ce poisson-lanterne, on pourrait croire qu'il a trouvé dans ce « lampion » un moyen d'éclairer sa progression dans l'obscurité. En réalité, la lumière émise permet d'attirer les proies vers lui : il n'a plus qu'à ouvrir la bouche pour les dévorer ! Mais au-delà de cette « star » bien en vue, comment mieux connaître la bioluminescence dans le monde marin ?

Cette ophiure a été observée au large de l’Australie, rampant sur le fond, à 800 m de la surface. Comme la plupart des espèces d’ophiures, celle-ci est capable d’émettre de la bioluminescence le long de ses bras. Repérées par un prédateur, certaines d’entre elles peuvent s’auto-amputer d’une partie de leur bras, pour distraire l’intrus. - ©Jérôme Mallefet

« Ce phénomène encore mal connu est à la fois très difficile et très coûteux à observer in situ, explique Séverine Martini, chercheuse au laboratoire d'océanographie de Villefranche-sur-mer. En plus d'un navire de recherche, il faut utiliser des robots, des caméras haute-définition. » En outre, la faune marine, peu familière des selfies, ne se met pas forcément à émettre de la luminescence à chaque passage de caméra !

Pour remédier au problème, la jeune femme a eu l'idée de s'immerger... dans les vidéos réalisées lors de 240 plongées de ROV (un petit robot sous-marin téléguidé).

Des descentes dans les grands fonds filmées et archivées par le MBARI (Monterey Bay Aquarium Research Institute), un laboratoire de biologie marine américain spécialisé dans l'exploration des abysses. Enregistrées dans un canyon sous-marin au large de la côte californienne, entre la surface et 3 900 mètres de fond, ces images permettent d'avoir une idée représentative de l'ensemble des habitants de la colonne d'eau. Une fois identifiés, Séverine Martini dénombre parmi eux tous les organismes déjà connus pour être bioluminescents.

Le résultat est étonnant. Alors que, près des côtes, on estime que moins de 2,5% des espèces sont bioluminescentes, dès qu'on s'en éloigne largement, plus des trois-quarts des individus observés (76%) sont doués de cette étonnante faculté ! Et ce, quelle que soit la profondeur. Ainsi, près de la totalité (97%) des cnidaires observés (ici, principalement des méduses) sont bioluminescents, tout comme plus de 54% des poissons ou près de 93% des polychètes (des vers marins) ou 94% des appendiculaires (des tuniciers pélagiques)... Une grande part des crustacés et des mollusques savent, eux aussi, « s'allumer » si nécessaire. « Le phénomène est bien plus important qu'on ne le pensait jusque-là, souligne Séverine Martini.

Pourtant, la bioluminescence des espèces marines passe encore souvent inaperçue... Tout simplement parce que les biologistes ne pensent pas à éteindre la lumière de leur laboratoire pour observer, dans le noir, l'espèce qu'ils étudient ! », regrette-t-elle. Malgré tout, la liste des espèces bioluminescentes s'enrichit régulièrement. Loin d'être totalement sombres, les océans scintillent donc de toutes parts. Mais pourquoi toutes ces lumières ? « La bioluminescence permet à coup sûr de répondre à trois nécessités majeures : se reproduire, manger et éviter d'être mangé », résume Jérôme Mallefet, biologiste marin spécialisé en bioluminescence (Université de Louvain, Belgique).

Dans un espace aussi vaste et sombre, la moindre lumière agit comme un message capable de se propager assez loin, surtout lorsque l'eau est limpide comme dans les grandes profondeurs. Certaines, comme quelques espèces d'ostracodes (de microscopiques crustacés) utilisent ainsi leur lumière pour se rencontrer et se reproduire. Exactement comme le font les lucioles – bioluminescentes elles aussi – sur terre. Pour d'autres, ce signal aide à attirer des proies, comme le fait la fameuse baudroie des abysses.

À l'inverse, d'autres organismes s'en servent pour échapper à un prédateur. Première option : se camoufler en s'éclairant. « Lorsque la lumière naturelle filtre encore un peu, la silhouette des animaux se détache et peut être vue par en dessous, explique Jérôme Mallefet. En éclairant leur partie ventrale avec la même luminosité que les alentours, ils s'effacent aux yeux des prédateurs. C'est ce que fait le requin lanterne, par exemple. » Deuxième technique : éblouir l'adversaire. À la manière des seiches qui projettent de l'encre, certaines crevettes envoient ainsi un jet de substances bioluminescentes à la tête de leur prédateur. De quoi l'aveugler un court instant et avoir le temps de filer. La bioluminescence a décidément de quoi en mettre plein la vue.

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