???msg.campaign.menu.detail.goal??? :

Exploration de la faune bathyale de l’archipel des îles Marquises, situé dans le Pacifique central, à l’extrémité la plus pauvre du gradient  décroissant d’Ouest en Est de biodiversité.

???msg.campaign.menu.detail.context??? :

L'étude des faunes littorales de l'Indo-Pacifique tropical a montré que la richesse spécifique des zones littorales n'est pas homogène en longitude (PAULAY, 1997). On observe en effet, pour tous les groupes sur lesquels les données sont suffisamment fiables, une décroissance de la richesse spécifique d'ouest en est dans le Pacifique (EKMAN, 1953; BRIGGS, 1974, 1996; SPRINGER, 1982; ROSEN, 1988). Ceci a été particulièrement bien illustré pour le groupe des coraux constructeurs qui servent à la fois d'abri et de nourriture à de très nombreuses espèces d'autres groupes (VERON, 1995).

Pour la faune bathyale, le petit nombre d'études zoologiques portant sur les collections constituées lors des "Grandes Expéditions", entre 1873 et 1952, ne permettait pas de vérifier si cette décroissance de la diversité spécifique s'observait également. Les données des campagnes russes, récemment publiées, apportent quelques informations sur la répartition géographique de cette faune et plus particulièrement du groupe des brachiopodes (ZEZINA, 1997).

L'exploration du benthos profond de l'Indo-Ouest Pacifique, entreprise conjointement par l'ORSTOM et le Muséum national d'Histoire naturelle, essaye depuis une vingtaine d'années de combler les lacunes des connaissances zoologiques dans l'Indo-Ouest Pacifique, tout en apportant des informations sur les ressources halieutiques et en mettant en évidence des molécules actives extraites des espèces profondes.

L'exploration s'est déroulée en plusieurs étapes. Celle des îles Philippines a été relatée par FOREST (1981, 1985, 1989), celle de la Nouvelle-Calédonie et des îles Wallis et Futuna par RICHER DE FORGES (1990, 1993) et RICHER DE FORGES et MENOU (1993), celle de l'archipel de Vanuatu par (RICHER DE FORGES et al. (1996)).

L'ensemble des faunes récoltées lors de ces différentes campagnes permet d'observer la répartition géographique des espèces des profondeurs bathyales. Il était donc particulièrement intéressant d'échantillonner la faune bathyale de l'archipel des îles Marquises situées dans le Pacifique central, à l'extrémité la plus pauvre du gradient de biodiversité et, de plus, éloigné de plus de 500 km des atolls de l'archipel des Tuamotu au sud-ouest (sans monts sous-marins entre eux), de 2000 km de l'île Christmas au nord-ouest, de 4000 km des îles Hawaii au nord, et de 6000 km des îles Galapagos à l'est (SPRINGER, 1982 ; WHEELER & CARILLET,  1997). Tel fut l'objectif de la campagne MUSORSTOM 9 qui s'est déroulée, du 18 août au 1l septembre 1997, aux îles Marquises, en Polynésie française.

Le seul archipel qui soit plus isolé que les îles Marquises est celui des îles Hawaii, formé d'un alignement d'îles volcaniques et de monts sous-marins pour lesquels l'étude de la faune marine a mis en évidence un taux d'endémisme élevé (CARLQUIST, 1980 ; KAY, 1994).

PAULAY, G., 1997. Diversity and Distribution of Reef Organisms. ln; C. BIRKELAND (ed.), Life and Death of Coral Reefs. Chapman & Hall, New York: 298-353.

EKMAN, S., 1953.  Zoogeography of the Sea, 417 p. Sidgwick & Jackson, London.

BRIGGS,J. c., 1974.Marine Zoogeography, 475 p. McGraw-HilI, New York.

BRIGGS, J. c., 1996.  Tropical diversity and conservation. Conservation Biology , 10 (3) : 713-7l8.

ROSEN, B, R., 1988. - Progress, problems and patterns in the biogeography of reef corals and other tropical marine organisms. Helgolonder Meeresuntersuchlmgen, 42 ; 269-301.

VERON, J. E. N., 1995. Corals in space and time. The biogeography and evolurion of the scleractinia, 321 p. UNSW Press, Sydney.

ZEZINA. O. N., 1997.  Biogeography of the bathyal zone. ln: A. V. GEBRUK, E. C. SOUTHWARD & P. A. TYLER (eds), The biogeography of the oceans. Advances in Marine Biology, 32 : 389-426.

FOREST, J., 1981. - Compte rendu et remarques générales / Report and general comments. ln : Résultats des Campagnes MUSORSTOM. I-Philippines (18-28 mars 1976). Tome 1. Mémoires ORSTOM, (91): 9-50.

FOREST, J., 1985. - La campagne MUSORSTOM II (1980). Compte rendu et liste des stations / The MUSORSTOM II Expedition (1980). Report and list of stations. ln : Résultats des Campagnes MUSORSTOM. 1 & II. Philippines, Tome 2. Mémoires du Muséum national d'Histoire naturelle, (A), 133 : 7-30.

FOREST, J., 1989. - Compte rendu de la Campagne MUSORSTOM 3 aux Philippines (31 mai·7 juin 1985) / Report on the MUSORSTOM 3 Expedition to the Philippines (May 31 st-June 7th 1985). ln : J. FOREST (ed.), Résultats des Campagnes MUSORSTOM, Volume 4. Mémoires du Muséum national d'Histoire naturelle, (A), 143 : 9-23.

RICHER DE FORGES, B., 1990. - Les campagnes d'exploration de la faune bathyale dans la z.one économique de la Nouvelle-Calédonie 1 Explorations for bathyal fauna in the New Caledonian economic zone. ln : A. CROSNlER (ed.), Résultats des Campagnes MUSORSTOM, Volume 6. Mémoires du Muséum national d'Histoire naturelle, (A), 145 : 9-54.

RICHER DE FORGES, B., 1993. - Campagnes d'exploration de la faune bathyale faites depuis mai 1989 dans la zone économique de la Nouvelle-Calédonie. ln : A. CROSNlER (ed.), Résultats des Campagnes MUSORSTOM, Volume 10. Mémoires du Muséum national d'Histoire naturelle, 156: 27-32.

RICHER DE FORGES, B. & MENOU, J.-L., 1993.  La campagne MUSORSTOM 7 dans la zone économique des îles Wallis et Futuna. Compte rendu et liste des stations. ln : A. CROSNIER (ed.), Résultats des Campagnes MUSORSTOM, Volume 10. Mémoires du Muséum national d'Histoire naturelle, 156 ; 9-25.

RICHER DE FORGES, B., FALIEX, E. & MENOU, J.-L., 1996.  La campagne MUSORSTOM 8 dans l'archipel de Vanuatu. Compte rendu et liste des stations. ln : A. CROSNIER (ed.), Résultats des Campagnes MUSORSTOM, Volume 15. Mémoires du Muséum national d'Histoire naturelle, 168 : 9-32.

SPRINGER, V. G., 1982.  Pacific Plate Biogeography, with special reference to shorefishes. Smithsonian Contributions to Zoology, (367), 182 p.

WHEELER. T. & CARILLET, J·B., 1997. - Tahiti & French Polynesia, 386 p. Lonely planer. Travel survival kit.

CARLQUIST, S., 1980.  Hawaii. A Natural History, 468 p. SB Printers Inc., Honolulu, Hawaii.

KAY, E. A. (eds.), 1994.  A Natural History of the Hawaiian Islands. Selected readings II, 520 p. University of Hawaii, Honolulu.

???msg.campaign.menu.detail.abstract??? :

Travaux effectués :

168 opérations ont été effectuées :

- 111 dragages

- 57 chalutages.

La campagne MUSORSTOM 9, réalisée à bord du N. O. Alis, s'est déroulée dans les eaux de Polynésie française, dans l'archipel des îles Marquises, du 18 août au 11 septembre 1997. 168 opérations de dragages et de chalutages ont eu lieu dans les zones bathyales supérieure et circalittorale sur les pentes des îles et sur le sommet du haut-fond Dumont d'Urville. Une terrasse en pente douce entoure chaque île et se termine par une brusque rupture de pente à 100 m de profondeur. Ensuite les pentes sont très abruptes et accidentées avec, parfois, des terrasses entre 400 et 600 m. Cet archipel isolé, situé dans le Pacifique central, présente une faune benthique remarquablement pauvre en espèces dans tous les groupes zoologiques.

Le programme MUSORSTOM, débuté aux îles Philippines, zone proche du maximum de biodiversité marine de la planète, vient, après de nombreuses étapes intermédiaires, d'échantillonner l'archipel le plus éloigné vers l'est, dans la zone réputée la plus pauvre en espèces de l'Indo-Ouest Pacifique. L'exploration de la faune de profondeur des îles Marquises par la campagne MUSORSTOM 9, avec des techniques efficaces ayant fait leurs preuves dans d'autres régions de l'Indo-Ouest Pacifique et une équipe de recherche aguerrie, va permettre d'obtenir des données fiables sur la diversité spécifique de cet archipel isolé. L'inventaire des espèces sera notablement accru dans tous les groupes zoologiques pour lesquels il existe encore des taxonomistes. A partir de ces nouvelles bases, il sera alors possible de tester les différentes hypothèses sur l'origine des peuplements, les raisons de la pauvreté corallienne, spécifique et quantitative (isolement ou conditions environnementales défavorables) et l'appauvrissement des faunes marines vers l'est du Pacifique.

Une fois encore, il est démontré qu'avec des moyens relativement modestes, petit bateau, petite équipe de recherche et campagne de courte durée, il est possible de rénover totalement les connaissances sur la faune d'un archipel. Ce qui manque à la biogéographie marine dans l'Indo-Pacifique n'est pas tant des théories que des données géographiques et taxonomiques de qualité. Bien sûr, l'équipe de terrain assurant la collecte, le tri et la préservation des échantillons biologiques n'est que la partie émergente du programme MUSORSTOM qui ne saurait exister sans les dizaines de taxonomistes étudiant ce matériel de par le monde et surtout sans une édition efficace des résultats scientifiques.

D'ores et déjà, il est possible de confirmer que la plateforme entourant les îles correspond bien à des formations récifales anciennes, lagon et récif barrière; que la faune bathyale est, tout comme la faune littorale, beaucoup plus pauvre en espèces que celle du Pacifique ouest. L'absence supposée du groupe des crinoïdes dans le Pacifique central est infirmé. Sur le plan quantitatif, seul le groupe des échinodermes présente de fortes concentrations d'échinides et d'astérides. Aucun organisme pouvant faire l'objet d'exploitation halieutique n'a été détecté avec les engins utilisés.

???msg.campaign.menu.detail.result??? :

LES PLATEFORMES CORALLIENNES

L'absence de véritables récifs coralliens autour des îles des Marquises a intrigué différents auteurs (AGASSIZ, 1903 ; CROSSLAND, 1927 ; SOURNIA, 1976 ; BROUSSE et al., 1978 ; WAUTHY et al., 1988 ; ROUGERIE et al., 1992). Par ailleurs, ces mêmes auteurs avaient remarqué que les îles sont bordées d'une sorte de plateforme de quelques milles de largeur et dont la profondeur ne dépasse pas 90 - 100 m. Une hypothèse a donc été émise: il s'agirait des anciennes constructions récifales vestige d'un ancien niveau marin. La similitude bathymétrique observée entre le rebord de ce plateau et les pentes externes des récifs barrières renforce l'idée qu'il s'agirait bien d'un récif fossile. Au cours de la campagne MUSORSTOM 9, les dragages réalisés, à la demande des géologues, confirment bien que la rupture de pente (80-120 m) porte de vieilles constructions coralliennes. Les échantillons de Porites morts rapportés dans les dragues (DW 1173, 1182, CP 1191, DW 1201, J202, 1206, 1246, CP 1262, DW 1275) permettront, peut-être, de vérifier par datation si l'âge de ces coraux correspond bien à celui de la dernière glaciation (BLOOM et al., 1974 ; BARD et al., 1996).

Pour CHEVALIER (1978), deux hypothèses expliqueraient la pauvreté des îles Marquises en espèces et en formations récifales : 1) l'isolement géographique limitant l'arrivée des larves, d'autant plus que les courants dominants viennent de l'est; 2) des mauvaises conditions écologiques limitant l'installation des larves et ayant sélectionné les espèces les plus résistantes.

Pour ROUGERIE et al. (1992), les eaux froides issues de la dernière déglaciation auraient provoqué, aux îles Marquises, l'arrivée d'eaux d'une température inférieure à 17°C, provoquant la mort du récif barrière. Un phénomène d'endo-upwelling géothermique à travers cette plateforme corallienne fossile serait à l'origine de l'enrichissement des eaux et de la forte production planctonique. Cet "effet d'île" caractérisé par une forte production primaire a été mis en cause pour expliquer le faible développement corallien (SOURNIA, 1976; ROUGERIE & WAUTHY, 1993).

Au cours de la campagne MUSORSTOM 9 et de la campagne suivante PALEOMARQ, les plongées réalisées ont permis à Pierre LABOUTE d'observer la présence des scléractiniaires vivants suivants: Porites lobata, P. (?) lutea, Millepora platyphyllia, Pocillopora sp 1 et sp 2, Leptoseris hawaiensis, Dendrophyllia sp., Fungia sp., Pavona sp., Montipora sp.

Parmi les coraux morts remontés dans les dragages pendant MUSORSTOM 9, figuraient des spécimens du genre Acropora, supposé absent de cette région (DW 1201, 1275).

AGASSIZ. A., 1903. The coral reefs of the tropical Pacific. Memoirs of the Museum of comparative Zoology, Harvard, 28, 410 p.

CROSSLAND, C., 1927. Marine ecology and coral formations in the Panama region, Galapagos and Marquesas Islands and the atoll of Napuka. Transactions of the Royal Society of Edinburgh, 55 : 531-554.

SOURNIA, A., 1976. Abondance du phytoplancton et absence de récifs coralliens sur les côtes des îles Marquises. Comptes Rendus hebdomadaires des Séances de l'Académie des Sciences, Paris, 282, sér. D : 553-555.

BROUSSE, R., CHEVALIER, J.·P., OENIZOT, M. & SALVAT, B., 1978. Étude géomorphologique des îles Marquises. Cahiers du Pacifique. 21 : 9-74.

WAUTHY, B., ROUGERIE, F., CHARPY, L., RANCHER, J. & THOUARD, M., 1988. Formations récifales et effet d'île par endo-upwelling autour des îles Marquises. Notes et Documents du Centre ORSTOM de Tahiti. (37), 36 p.

ROUGERIE, F., WAUTHY, B. & RANCHER, J., 1992. Le récif barrière ennoyé des îles Marquises et l'effet d'île par endo-upwelling. Comptes Rendus hebdomadaires des Séances de l'Académie des Sciences, Paris, 315 (sér. 2) : 677-682.

BLOOM, A. L., BROECKER, W. S., CHAPPELL, J. M. A., MATTHEWS, R. K. & MESOLELLA, K. J., 1974. Quaternary sea level fluctuations on a tectonic coast: new Th230/U234 dates from the Huon Peninsula, New Guinea. Quaternary Research, 4: 185-205.

BARD, E., JOUANNIC, C., HAMELIN, B., PlRAZZOLl, P., ARNOLD. M., FAURE, G., SUMOSUSATRO, P. & SYAEFUDlN, 1996. Pleistocene sea levels and tectonic uplift based on daling of corals from Sumba, Indonesia. Geophysic Research Letters, 23 : 1473-1476.

CHEVALIER, 1.-P., 1978. Les coraux des îles Marquises. Cahiers du Pacifique, 21 : 243-283.

LA RICHESSE SPÉCIFIQUE

L'isolement géographique et bathymétrique de cet archipel a certainement conditionné la relative pauvreté des formations récifales entraînant celle des organismes marins qui leurs sont ordinairement associés (PAULAY, 1997). Il est bien connu en écologie théorique des îles que la biodiversité !présente dépend à la fois de l'isolement, de la dimension, et de la capacité dispersive des organismes: " ...the degree of isolation relative to the mean dispersal distance will usually be decisive" (MAC ARTHUR & WILSON, 1967).

Joseph POUPIN, s'appuyant sur la littérature (MONTEFORTE, 1984 ; POUPIN, 1996a, b. 1998); CHAN & YU. 1998; POUPIN & MCLAUGHLIN 1998) a trouvé qu'environ 171 espèces de crustacés décapodes et stomatopodes ont été signalés aux îles Marquises. D'après ses observations pendant la campagne MUSORSTOM 9, environ 60 espèces supplémentaires de crustacés ont été récoltées, ce qui porterait le nombre d'espèces connues de décapodes et stomatopodes à 248 espèces. Les espèces nouvellement reconnues pendant MUSORSTOM 9 concernent surtout des groupes de profondeur: des crevettes bathypélagiques (Aristeidae, Benthesicymidae, Solenoceridae et Sergestidae) ; des Stenopodidae ; des Crangonidae ; des Polychelidae (Stereomastis phosphorus) pas encore signalés du Pacifique central; des anomoures (Diogenidae, Galatheidae (Munida), Chirostylidae) ; des crabes Dromiidae, Dorippidae, Calappidae, Leucosiidae, Majidae, Portunidae, Xanthidae, Palicidae. Les familles des Dorippidae et Palicidae n'étaient pas encore connues de cette région du Pacifique.

A l'occasion du congrès international sur les récifs coralliens qui s'est tenu à Tahiti en 1985, une tentative d'inventaire de la faune et de la flore marines de Polynésie française a été faite (RICHARD, 1985). Pour le groupe des mollusques, 262 espèces connues des îles Marquises ont été recensées à cette occasion. De nombreuses espèces supplémentaires ont été récoltées durant MUSORSTOM 9. Sur la plateforme littorale, le groupe des gastéropodes Architectonicidae et celui des bivalves Mytilidae sont particulièrement fréquents.

Le groupe des échinodermes est particulièrement fréquent et abondant dans les prélèvements bien qu'il s'agisse souvent de peuplements peu diversifiés d'oursins (Cidaridae, Loveniidae, Echinothuridae) et d'étoiles de mer. Bien que le groupe des crinoïdes ne soit pas censé s'étendre jusqu'au Pacifique central, une tige de crinoïde pédonculé a été récoltée aux îles Marquises sur le sommet du haut-fond Dumont d'Urville (DR 1255) et une comatule vivante a été rapportée de 1000 m de profondeur sur la pente sud d'Ua Pou (CP 1263).

Le groupe des poissons est le seul qui semble présenter une diversité spécifique assez élévée (une vingtaine d'espèces par trait) avec des Moridae, Lophiidae (Lophiomus), Chaunacidae (Chaunax), Macrouridae, Macrorhamphosidae, Chlorophthalmidae, Hoplichthyidae, Ogcocephalidae (Halieulea), Ophidiidae, ainsi que de nombreux poissons plats Bothidae (Chascanopsetta spp.), Cynoglossidae, et Soleidae. Les stations de chalutages au delà de 800 m de profondeur ramenèrent en abondance un Hoploslhetus de couleur sombre et de petite taille. Signalons la présence, par 300 m de profondeur, d'une raie de l'espèce Plesiobathys daviesi .

Sur la plateforme littorale, vers 60 m de profondeur, on note l'abondance de Scorpaenidae et de Triglidae ainsi que plusieurs petites espèces de Pegasidae.

PAULAY, G., 1997. Diversity and Distribution of Reef Organisms. ln; C. BIRKELAND (ed.), Life and Death of Coral Reefs. Chapman & Hall, New York: 298-353.

MACARTHUR, R. H. & WILSON, E. O., 1967.  The Theory of lsland Biogeography, 203 p. Princeton University Press.

MONTEFORTE, M., 1984. Contribution à la connaissance de la faune carcinologique de Polynésie Française. Inventaire faunistique, répartition bionomique et données quantitatives sur les Crustacés Décapodes (Reptantia, Brachyura, Anomura, Macrura) et les Crustacés Stomatopodes habilant les complexes récifo-lagonaires de quelques îles hautes et atolls. Thèse E.P.H.E., 3ème section, 196 p.

POUPIN, J., 1996a.  Atlas des crustacés marins profonds de Polynésie Française. Récoltes du navire MARARA (1986/1996). Service mixte de Surveillance radiobiologique et biologique (SMSRB), Montlhéry, 59 p.

POUPIN, J., 1996b. Crustacea Decapoda of French Polynesia (Astacidea, Palinuridea, Anomura, Brachyura). Atoll Research Bulletin, 442; 1-114.

Poupin, J., 1998. Crustacea Decapoda and Stomatopoda of French Polynesia (Dendrobranchiata, Stenopodidea, Caridea, Thalassinidea, and Stomatopoda, with additions to Astacidea, Palinuridea, Anomura, and Brachyura). Atoll Research Bulletin, September 1998 , 451: 1-62, fig. 1-9.

Poupin, J. and McLaughlin, P., 1998.  Additional Calcinus (Decapoda, Anomura, Diogenidae) from French Polynesia with three new species and a key to Indo-West Pacific species. Crustacean Research, Tokyo , 27: 9-27.

CHAN, T.-Y. & Yu, H. P., 1998. A new reef lobster of the genus Enoplometopus A. Milne Edwards, 1862 (Oecapoda, Nephropoidea) from the western and southern Pacific. Zoosystema, 20 (2) : 183-192.

RICHARD, G., 1985. Faune et flore. Premier abrégé des organismes marins de Polynésie Française. ln : B. DELESALLE, R. GALZIN & B. SALVAT, French Polynesian coral reefs, Volume 1. Proceedings of the 5th lnternational Coral Reef Congress, Tahiti, 27 May-I June 1985 : 381-518.