Tara Polaris I : le Genoscope part explorer la biodiversité de l'océan Arctique

L'océan Arctique central constitue l'un des environnements les plus extrêmes et les moins étudiés de notre planète. C'est aussi l'une des régions où les effets du changement climatique sont les plus rapides : le réchauffement y est trois à quatre fois plus important que dans le reste du monde. Comprendre comment cet environnement évolue et comment les organismes qui y vivent s'adaptent constitue donc un enjeu scientifique majeur.

C'est tout l'objectif de Tara Polaris, un programme scientifique inédit porté par la Fondation Tara Océan. Pendant vingt ans, jusqu'en 2046, dix expéditions successives de deux ans permettront d'étudier de manière continue l'atmosphère, la banquise et l'océan sous-jacent, ainsi que les interactions complexes entre ces différents compartiments.

Pour rendre cette observation possible, Tara Polar Station a été spécifiquement conçue pour dériver avec la banquise. Cette base scientifique de 26 mètres de long sera emprisonnée dans les glaces environ 90 % du temps et pourra résister à des températures inférieures à -50 °C. Chercheurs, ingénieurs et marins pourront ainsi observer l'écosystème arctique tout au long de l'année, y compris pendant les longs mois de nuit polaire.

@Maéva Bardy – Fondation Tara Océan

Observer aujourd'hui l'Arctique de demain

La première mission, Tara Polaris I, doit permettre de dresser un état des lieux particulièrement détaillé de l'écosystème arctique et de constituer une référence pour suivre son évolution au cours des prochaines décennies.

​	​« Notre mission consistera à observer, documenter et archiver son état actuel afin de constituer des archives précieuses pour les décennies à venir », explique Éric Pelletier, directeur de recherche au Genoscope qui participe à l'expédition.

Les scientifiques étudieront notamment les conséquences de la fonte de la banquise et des pollutions atmosphériques ou maritimes sur les écosystèmes. Mais Tara Polaris permettra surtout d'observer de façon continue des phénomènes biologiques encore mal connus, notamment la manière dont la vie microbienne traverse la nuit polaire puis se réactive avec le retour de la lumière au printemps.

Cette observation à long terme permettra de mieux comprendre comment les micro-organismes s'installent et survivent dans des conditions aussi extrêmes et comment ils contribuent au fonctionnement de l'ensemble de la chaîne alimentaire arctique et aux grands cycles biogéochimiques.

Le Genoscope décrypte l'ADN du vivant arctique

Le Genoscope jouera un rôle central dans l'étude de cette biodiversité. Les équipes assureront notamment le séquençage des ADN et ARN contenus dans les échantillons prélevés au cours de l'expédition.

Ces approches génomiques permettront de caractériser les communautés microbiennes présentes dans l'océan Arctique, mais aussi d'étudier leur activité et leur capacité à s'adapter aux variations de leur environnement.

L'analyse de l'ADN permettra de dresser un inventaire du potentiel biologique présent dans les échantillons récoltés, tandis que l'étude de l'ARN apportera des informations sur les gènes effectivement exprimés et donc sur l'activité des organismes au moment du prélèvement. Leur combinaison permettra ainsi de suivre non seulement qui est présent, mais également ce que font ces organismes dans différentes conditions environnementales.

Les chercheurs espèrent également découvrir des espèces encore inconnues et identifier de nouvelles molécules produites par des organismes adaptés aux conditions extrêmes de l'Arctique, susceptibles à terme d'ouvrir de nouvelles perspectives scientifiques ou industrielles.

Près de vingt ans de recherche aux côtés de Tara

Cette nouvelle aventure s'inscrit dans une collaboration scientifique de longue date. Le CEA accompagne la Fondation Tara Océan depuis près de vingt ans et a participé aux précédentes expéditions consacrées à l'exploration de la biodiversité marine.

Les approches de génomique environnementale développées notamment au Genoscope ont contribué à révéler l'extraordinaire diversité des micro-organismes océaniques et à mieux comprendre leurs interactions avec leur environnement.

Avec Tara Polaris, cette expertise est désormais mobilisée dans l'un des territoires les plus difficiles d'accès de la planète et particulièrement exposé aux bouleversements climatiques.

Un laboratoire scientifique au cœur de la banquise

Pour Éric Pelletier, l'aventure prendra une dimension très concrète : neuf mois à bord de Tara Polar Station, dont plusieurs sans possibilité de ravitaillement, avec des températures pouvant atteindre -40 à -50 °C et plusieurs mois plongés dans la nuit polaire.

Les journées seront surtout rythmées par un programme scientifique particulièrement dense : 236 protocoles d'observation sont déjà planifiés.

L'un des moments les plus attendus se déroulera au printemps, avec le retour progressif de la lumière. Les scientifiques pourront alors observer directement le réveil de la vie microbienne et la remise en fonctionnement de l'écosystème après la nuit polaire.

« C'est un marathon scientifique hors norme et une expérience humaine enrichissante », résume Éric Pelletier. 

Contacts : Eric Pelletier et Julie Poulain