Objectifs :

Exploration de la faune bathyale de la zone économique des îles Wallis et Futuna.

Contexte scientifique :

Les îles Futuna et Alofi ont été découvertes en 1616 par les navigateurs hollandais VAN SCHOUTEN et LEMAIRE, les îles Wallis par le capitaine WALLIS en 1767 (île principale : Uvea).

La zone économique exclusive (ZEE) des îles Wallis et Futuna s'étend sur environ 300.000 km², pour seulement 250 km² de terres émergées (ANTHEAUME & BONNEMAISON, 1988). Elle est bordée par les zones économiques de Tuvalu au nord-ouest, Fidji au sud-ouest, Tokelau au nord-est, Samoa occidentales à l'est et Tonga au sud.

Les travaux scientifiques sur le milieu marin concernant les îles Wallis et Futuna sont très peu nombreux et ne concernent que la zone littorale (RICHARD et al, 1981,1982 ; RICHARD, 1983).Une campagne de géophysique, réalisée dans cette région en 1982, a permis de dresser des cartes bathymétriques approximatives et de dater les roches des principaux monts sous-marins (BROCHER, 1985 ; DUNCAN, 1985).

ANTHEAUME, B. & BONNEMAISON, J., 1988. Atlas des îles et états du Pacifique Sud. GlP RECLUS/PUBLISUD, Montpellier, Paris, 126 p.

RICHARD, G., GALZIN, R., SALVAT, B., BAGNIS, R., BENNETT, J., DENIZOT, M. & RICARD, M., 1981.Geomorphology, Ecology and Socioeconomy of the Futuna marine ecosystem (Horn archipelago — Polynesia). Proc. 4th Int. Coral Reef Symp., Manila, 1 : 269-274.

RICHARD, G., BAGNIS, R., BENNETT, J., DENIZOT, M., GALZIN, R., RICARD, M. & SALVAT, B., 1982. Wallis et Futuna. Etude de l'environnement lagunaire et récifal des îles Wallis et Futuna (Polynésie occidentale). Rapport définitif. Rapport École Pratique des Hautes Études, RL9, 101 p.

RICHARD, G., 1983.  Wallis et Futuna. Ses îles, ses lagons, ses coquillages. Xenophora, (18) : 9-20.

BROCHER, T. M., 1985. On the age progression of the seamounts west of the Samoan Islands, SW Pacific. In : T. M. BROCHER (éd.), Investigations of the Northern Melanesian borderland. Circum-Pacifw Council for Energy and Mineral Resources ; Earth Science Series, 3 : 173-185.

DUNCAN, R. A., 1985. Radiometric ages from volcanic rocks along the New-Hebrides-Samoa lineament. In : BROCHER, T. M. (éd.), Investigations of the Northern Melanesian borderland. Circum-Pacific Council for Energy and Mineral Resources ; Earth Science Series, 3 : 67-76.

Résumé :

La campagne MUSORSTOM 7 s'est déroulée du 5 mai au 4 juin 1992, dans la zone économique des îles Wallis et Futuna. 142 opérations de dragages et de chalutages ont eu lieu dans la zone bathyale supérieure, sur les pentes des îles de Futuna, Alofi et Wallis, et sur les pentes des nombreux monts sous-marins qui parsèment cette région. Des organismes, décrits de Nouvelle-Calédonie, sont retrouvés pour la première fois sur la plaque Pacifique (Sphinctozoaires, Gymnocrinus, Amalda). L’exploration de la  faune benthique a été réalisée dans une gamme de profondeur entre 100 et 1 300 m.

La faune bathyale de la zone économique de Wallis et Futuna semble quantitativement beaucoup plus pauvre que celle de Nouvelle-Calédonie, en particulier pour les pentes des monts sous-marins. Cependant, la diversité spécifique est assez élevée chez les Crustacés, Mollusques et Échinodermes. On observe très peu de Scléractiniaires et une quasi-absence de Stylastérides, alors qu'ils sont très diversifiés en Nouvelle-Calédonie.

La découverte de Gymnocrinus remet en question l'hypothèse avancée pour expliquer la richesse de la zone bathyale de Nouvelle-Calédonie en "fossiles vivants". A savoir qu'une faune ancienne, proche de celle de la Mésogée mésozoïque, aurait été préservée sur la ride de Norfolk parce qu'il s'agit d'un vestige de l'ancienne marge continentale du Gondwana (STEVENS, 1977 ; AMÉZIANE-COMINARDI et al. 1987). Par ailleurs, cela indique qu'il faut rester prudent dans les corrélations entre la tectonique des plaques et la biogéographie de la faune de profondeur. Les îles Wallis sont sur la plaque Pacifique et on y trouve cependant plusieurs organismes découverts sur la plaque Australo-Indienne : Crinoïdes, Spongiaires du groupe des Sphinctozoaires (VACELET et al., 1992), Mollusques de la famille des Volutidae.

La présence, sur les pentes de guyots éloignés de toutes terres émergées, de Mollusques intertidaux et mêmes d'espèces terrestres, confirme une phase d'émersion de ces reliefs. La datation des coquilles devrait permettre de préciser si ce sont des reliques de la dernière période glaciaire.

A l'époque où l'étude de la "biodiversité" devient une des priorités de la recherche internationale, on se doit de constater que l'on est loin d'avoir achevé l'inventaire de la faune marine. L'exploration des archipels et monts sous-marins de l'Indo-Pacifique et la description de la faune restent d'actualité et sont des préalables à la biogéographie et aux reconstitutions des paléoenvironnements.

STEVENS G. R., 1977. Mesozoic Biogeography of the South-West Pacific and its relationship to plate tectonics. Int Symp. Geodyn. in South-West Pacific, Nouméa : 309-326.

AMÉZIANE-COMINARDI, N., BOURSEAU, J.-P. & Roux, M., 1987.Les crinoïdes pédoncules de Nouvelle-Calédonie (S. W. Pacifique) : une faune bathyale ancestrale issue de la Mésogée mésozoïque. C. R. hebd. Acad. Sci. Paris, 304 (3) 1 : 15-18.

VACELET, J., CUIF, J.-P., GAUTRET, P., MASSOT, M., RICHER DE FORGES, B. & ZIBROWIUS, H., 1992. Un Spongiaire Sphinctozoaire colonial apparenté aux constructeurs de récifs triasiques survivant dans le bathyal de Nouvelle Calédonie. C. R. hebd. Acad. Sci. Paris, 314 (3) : 379-385.

Résultats-Valorisation :

LES ÎLES FUTUNA ET ALOFI (ILES DE HORN)

Les îles Futuna et Alofi sont des îles hautes volcaniques (GRZESCZYK et al, 1988) bordées d'un récif frangeant (RICHARD et al, 1981), séparées par un chenal (Chenal Vasia) de 0,5 mille de largeur et environ 100 m de profondeur. Les stations 494 à 508 ont eu lieu sur la pente ouest de ce chenal ; les stations 509 à 519 au nord nord-ouest de Futuna et les stations 617 à 619 dans l'est-sud-est d'Alofi. De 100 à 200 m de profondeur, des fonds de sables coralliens grossiers à Foraminifères et Heteropsammia sont colonisées par des Gorgones et des Alcyonaires (Nephtheidae).

De 200 à 400 m, la pente est constituée de blocs et graviers d'origine corallienne et de vases indurées sur lesquels on trouve des peuplements de Crustacés (Galatheidae, Brachyoures, crevettes), d’ Échinodermes (Ophiures) et de Mollusques (Conidae).

De 400 à 600 m, le substrat est composé de blocs décimétriques de roches volcaniques avec, parfois, des pierres ponce et des scories.

CRAIG, C. H. & SANDWELL, D.T., 1988.  Global distribution of seamounts from SEASAT profiles. J . Geoph. Res., 93 (B9) : 10408-10420.

RICHARD, G., GALZIN, R., SALVAT, B., BAGNIS, R., BENNETT, J., DENIZOT, M. & RICARD, M., 1981.  Geomorphology, Ecology and Socioeconomy of the Futuna marine ecosystem (Horn archipelago — Polynesia). Proc. 4th Int. Coral Reef Symp., Manila, 1 : 269-274.

LES PENTES EXTERNES DE WALLIS

Comme l'ont décrit RICHARD et al. (1982), les îles Wallis se composent d'une île principale (Uvea), volcanique, et de 19 petits îlots, coralliens ; l'ensemble est entouré par un récif barrière coupé de 5 passes. Cette île n'est pas issue du "hot-spot" responsable de la formation de l'alignement des îles Samoa et semble ancienne. Un volcanisme très récent, sans doute Quaternaire, y a été étudié (PRICE et al., 1991). Cependant sa morphologie d'île haute, entourée d'une barrière corallienne très développée, indique un stade avancé dans l'évolution du processus de subsidence. Les stations 520 à 526 et 581 à 586 ont eu lieu sur la pente nord-ouest du récif barrière des Wallis, les stations 577 à 580 sur un haut-fond situé à 6 milles dans le nord-ouest, les stations 602 à 611 dans le sud-est qui a une pente plus modérée et la station 527 devant la passe du sud.

Jusqu'à 400 m de profondeur, les fonds sont composés de sables grossiers et de grès coralliens ; entre 400 et 500 m, de sables grossiers détritiques (nombreux articles de Crinoïdes pédoncules dont Gymnocrinus).

A partir de 500 m, on rencontre des substrats volcaniques, vases rouges indurées, tufs, blocs basaltiques.

A la station 522, par 650 m de profondeur, a été trouvé un spécimen vivant de l'espèce Gymnocrinus richeri Bourseau, Améziane-Cominardi et Roux, 1987, décrite de Nouvelle-Calédonie et considérée comme le seul représentant actuel de la famille Jurassique des Hemicrinidae (BOURSEAU et al, 1991).

RICHARD, G., BAGNIS, R., BENNETT, J., DENIZOT, M., GALZIN, R., RICARD, M. & SALVAT, B., 1982. Wallis et Futuna. Etude de l'environnement lagunaire et récifal des îles Wallis et Futuna (Polynésie occidentale). Rapport définitif. Rapport École Pratique des Hautes Études, RL9, 101 p.

PRICE, R. C, MAILLET, P., MCDOUGALL, I. & DUPONT, J., 1991.The geochemistry of basalts from the Wallis Islands, Northern Melanesian Borderland : Evidence for a lithospheric origin for Samoan-type basaltic magmas ? J. Volcano. Geotherm. Res., 45 : 267-288.

BOURSEAU, J.-P., AMÉZIANE-COMINARDI, N., AVOCAT, R. & Roux, M., 1991. Echinodermata : Les Crinoïdes pédoncules de Nouvelle-Calédonie. In : A. CROSNIER (éd.), Résultats des Campagnes MUSORSTOM, Volume 8. Mém. Mus. natn. Hist, nat., (A), 151 : 229-333.

LAGON DE WALLIS

Deux dragages et deux traits de chalut à perche (non numérotés) ont eu lieu dans le lagon Est de l'île d'Uvea (Wallis). Les prélèvements sont situés dans les bassins de Mata Utu, à l'est, et de Mua, au sud, et montrent des fonds plats composés de sables blancs très fins et de vases carbonatées. La faune y est très pauvre, par comparaison à celle des fonds équivalents des lagons de Nouvelle-Calédonie (RICHER DE FORGES,1991) : Sipuncles, Holothuries, Ophiures, crabes (Hexapodinae, Portunidae, Xanthidae), crevettes Pénéides (Metapenaeopsis), Mollusques (Turitelles, bivalves). Dans les chaluts, on a récolté de nombreux Antipathaires avec des crevettes associées (Tozeuma) et de petits poissons plats.

RICHER DE FORGES, B., 1991.Les fonds meubles des lagons de Nouvelle-Calédonie : généralités et échantillonnages par dragages. In : B. RICHER DE FORGES (éd.), Le benthos des fonds meubles des lagons de Nouvelle-Calédonie.Volume 1. Etudes et Thèses ORSTOM, Paris :7-148.

LES GUYOTS

La zone économique de Wallis et Futuna contient de nombreux monts sous-marins d'âges et d'origines différents (JOHNSON et al., 1986). Seuls les plus vastes et les plus élevés figurent sur les cartes bathymétriques. Au cours de MUSORSTOM 7, les pentes des bancs Waterwitch, Combe, Tuscarora, Field et Bayonnaise, ont été échantillonnées. D'autres monts sous-marins, sans nom, ont également fait l'objet de dragages et de chalutages.

Les flancs sont raides et constitués, jusqu'à 500 m de profondeur, d'articles d'Halimeda et de foraminifères. Cette intrusion de bioclastes superficiels dans la zone bathyale supérieure avait déjà été observée au cours de plongées en submersible sur des pentes d'atolls (COLIN et al., 1986 ; SARANO & PICHON, 1988 ; Rio et al., 1991). L'accumulation des articles d'Halimeda sur les pentes ne semble pas en relation directe avec les peuplements actuels de ces algues sur le plateau supérieur. Il est probable que ces bioclastes se sont déposés sur de longues périodes et sont donc, en grande partie, fossiles. Dans le lagon de la Grande Barrière australienne, DREW (1983) a estimé l'apport sédimentaire des Halimeda à environ 1 m pour 1900 ans.

Le banc Waterwitch, situé à 80 milles dans le nord-ouest des îles Wallis, a fait l'objet des stations 529-538 et 569- 576. Il s'agit d'un guyot dont le plateau sommital se présente vers 30 m de profondeur (la sonde à -20 m de la carte marine n'a pas été retrouvée). Le dragage 536, entre 27 et 37 m, a rapporté des blocs coralliens morts et des encroûtements d'algues calcaires avec une faune vagile pauvre (Comatules, Brachyoures, Pagures, Stomatopodes).

Sur le côté ouest du banc, il a été trouvé un Mollusque Volutidae du genre Teramachia, ce qui constitue la capture la plus à l'est de ce groupe à développement larvaire court et non planctotrophe.

Sur une bosse située à flanc de pente entre 350 et 450 m, des Gymnocrinus vivants ont été récoltés (stations 572- 575).

En dessous de 600 m, on retrouve des fonds rocheux basaltiques avec un peu de faune fixée (Serpules, Hydraires, Actinies, Cirripèdes).

Le banc Combe (Fig. 5) est un très vaste banc (18 x 23 milles) situé à 140 milles dans le nord-ouest de Wallis, et séparé du banc Isabella par un ensellement de 800 à 1000 m de profondeur; l'ensemble de ces deux bancs constitue les "Dômes Cook" (stations 539-554).

Le dragage sur le plateau (st. 543) par 27-30 m de profondeur montre un fond de blocs d'algues calcaires couverts d'algues vertes, rouges et brunes, sans madrépores, très pauvre en faune vagile.

De 300 à 400 m, on observe des fonds de sables et graviers coralliens, avec une faune rare mais diversifiée, notamment en Crustacés (Platymaia, Mursia, Munida) et en Mollusques (Trochidae, Turridae). De 400 à 500 m, on trouve le même substrat d'éboulis, assez pauvre.

De 500 à 700 m de profondeur, on récolte des blocs et débris coralliens et du sable à articles d'Halimeda. Parmi les Crustacés, d'assez nombreux crabes de la famille des Tymolidae s'observent ; chez les Mollusques, prédominance des Pectinidae (Propeamusium), des Seguenziidae et des Scaphopodes.

De 700 à 900 m, sur l'ensellement, des fonds graveleux suffisament plats permettent le chalutage (st. 550-554).

Ces fonds présentent des peuplements à Pennatulaires et Gorgones avec des Crustacés associés (Chirostylidae) et les crevettes habituelles à ces profondeurs (Hymenopenaeus, Benthesicymus, Nematocarcinus, Heterocarpus, Plesionika, Glyphocrangon), ainsi que des Mollusques de la famille des Xenophoridae.

Le banc Tuscarora (Fig. 14), situé à 220 milles dans le nord-ouest de Wallis, présente un plateau entre 30 et 20 m de profondeur et mesure 35 milles d'est en ouest ; sa face ouest est en pente douce mais couverte de blocs coralliens jusqu'à plus de 650 m.

Les stations 555 à 568 ont rapporté une faune assez riche en Crustacés, en particulier les quelques traits de chaluts entre 700 et 1100 m de profondeur : crabes (Tymolidae, Majidae, Homolidae, Ethusinae), Nephropidae, crevettes diverses. Une vaste zone chalutable a été relevée entre 900 et 1100 m.

Le banc Field, situé à 150 milles dans l'est-nord-est de Wallis, s'allonge d'est en ouest sur environ 12 milles. Les stations 587-589 ont échantillonné la pente nord-est, composée de sédiments à articles d'Halimeda.

Un autre banc, sans nom, situé à 25 milles dans le sud-est et culminant également à 30 m de profondeur a fait l'objet des stations 590 à 600, entre 300 et 800 m de profondeur.

A la station 591, il a été récolté des coquilles de Mollusques terrestres, bien que les terres émergées les plus proches soient les îles Savai'i (Western Samoa), à plus de 180 milles vers le sud-est et Wallis à 200 milles au sud ouest.

JOHNSON, K. T., SINTON, J. M. & PRICE, R. C., 1986. — Petrology of Seamounts northwest of Samoa and their relation to Samoan volcanism. Bull. Volcanol., 48 : 225-235.

COLIN, P. L., DEVANEY, D. M., HILLIS-COLINVAUX, L., SUCHANEK, T. H. & HARRISON, J. T., 1986.  Geology and biological zonation of the reef slope, 50-360 m depth at Enewetak Atoll, Marshall Islands. Bull. Mar. Sci., 38 (1) : 111-128.

SARANO, F. & PlCHON, M., 1988. Morphology and ecology of the deep fore reef slope at Osprey Reef, (Coral Sea). Proc. 6th Int. Coral Reef Symp., Townsville, 2 : 607-611.

RIO, M., ROUX, M., GUÉRIN, H. & l'équipe CALSUB, 1991. Le substrat géologique et les processus sédimentaires sur les pentes bathyales observées lors de la campagne CALSUB. In : B. LAMBERT & M. Roux (eds), L'environnement carbonate bathyal en Nouvelle-Calédonie (Programme envimarges). Doc. et Trav. IGAL, Paris, (15) : 57-73.

AUTRES MONTS SOUS-MARINS

Des monts sous-marins ne faisant pas partie de l'alignement de guyots des Samoa ont également été échantillonnés :

—Stations 613-616, dans l'est d'Alofi, sur un mont culminant vers 400 m. Ces dragages entre 580 et 750 m n'ont ramené que des blocs basaltiques et des encroûtements de manganèse avec quelques organismes fixés (Hydraires, Gorgones).

—Stations 620-624, sur le sommet tabulaire d'un "guyot" situé par 1300 m de profondeur, entre le banc Combe et le banc Bayonnaise. Ces fonds vaseux, très plats, ont permis de bonnes récoltes par chalutages : crevettes Pénéides et Carides, Nephropidae, crabes Homolidae, Mollusques {Propeamusium, Turridae), Echinodermes (Ophiures, Astéries, Holothuries, Comatules, Échinides), Poissons (Macrouridae, Apodes).

—Stations 633-638, sur un mont situé par 130 milles dans le sud du banc Bayonnaise par 500 à 800 m de profondeur. Il s'agit d'un substrat volcanique de blocs de taille décimétrique et de scories. La faune récoltée y est rare ; vers 800 m les grands spicules d'Épongés sont abondants.