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La biodiversité cachée de l’Antarctique // Antarctica’s hidden biodiversity

On pense généralement que l’Antarctique abrite peu de biodiversité au-delà des zones côtières, avec seulement quelques microbes robustes. Cependant, une équipe de scientifiques à bord du navire de recherche allemand Polarstern a fait une découverte surprenante sous un glacier en recul lent en Antarctique. Ils ont découvert un réseau foisonnant de vie microbienne.
Les chercheurs se sont rendus dans les Collines Larsemann, sur la côte sud de l’Antarctique, pour analyser la biodiversité des sols déstabilisés en bordure du glacier. Leurs conclusions, intitulées « Preuves de la conservation de la diversité microbienne en Antarctique », ont été publiées dans la revue Frontiers. Elles révèlent l’existence de 2 829 espèces génétiquement définies, dont les associations montrent que ces organismes ne se contentent pas de coexister ; ils collaborent pour survivre.
De manière plus globale, l’étude révèle une communauté microbienne étonnamment abondante et diversifiée, même dans ces sols particulièrement secs, froids et pauvres en nutriments. Cela laisse supposer que les estimations de la biodiversité dans les sols antarctiques avancées jusqu’à présent étaient peut-être largement inférieures à la réalité. En analysant l’ADN d’organismes vivants et morts, les chercheurs ont révélé une histoire dynamique de la vie qui permet désormais à la science de mieux comprendre comment la succession écologique et les relations symbiotiques ont transformé l’environnement hostile de l’Antarctique en un habitat hospitalier.
L’une des principales découvertes de l’étude est la coopération entre ces organismes. Des champignons adeptes des milieux froids sont susceptibles de décomposer la matière organique pour alimenter les bactéries en carbone. Les algues et les bactéries semblent échanger des nutriments, et différentes espèces se sont installées dans des zones uniques à proximité du glacier. Ces découvertes montrent que ce réseau écologique dense est probablement ce qui rend la vie hospitalière dans cette région hostile.
Une étude publiée en mars 2025 avait révélé que la subsistance de la diversité des écosystèmes microbiens en Antarctique face au réchauffement climatique actuel est cruciale, car ces organismes prospèrent dans des conditions extrêmes et influencent le cycle des nutriments et la séquestration du carbone.
Dans la conclusion de l’étude, les auteurs écrivent : « En donnant la priorité à la conservation microbienne, en renforçant la coopération internationale et en intégrant des plans de protection dans les cadres politiques, nous pouvons préserver ces écosystèmes précieux pour les générations futures. »

Source : The Cool Down via Yahoo Actualités.


Carte géologique des Collines Larsemann

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Antarctica is usually believed to host little biodiversity beyond coastal areas, with only a few hardy microbes. However, a team of scientists aboard Germany’s Polarstern research vessel has made a surprising discovery beneath a slowly retreating glacier in Antarctica. They found a bustling network of microbial life.

The researchers traveled to the Larsemann Hills on the southern coast of Antarctica to analyze the biodiversity of disturbed soil near the glacier’s edge. Their findings, titled « Advocating microbial diversity conservation in Antarctica » were published in Frontiers. They revealed 2,829 genetically defined species, with associations among these species that suggest that these organisms don’t merely coexist; they collaborate to survive.

Globally, the study reveals unexpectedly abundant and diverse microbial community even in these driest, coldest, and nutrient-poorest of soils, which suggest that biodiversity estimates in Antarctic soils may be greatly underestimated. By analyzing both DNA from living and extinct organisms, researchers revealed a dynamic history of life that now provides science with a better understanding of how ecological succession and symbiotic relationships have transformed Antarctica’s hostile environment into a hospitable habitat.

One of the study’s key discoveries is that these organisms cooperate. Cold-loving fungi could be breaking down organic matter to supply bacteria with carbon. Algae and bacteria appear to exchange nutrients, and different species have settled into unique zones proximal to the glacier. These discoveries suggest that this tightly knit ecological network could be the very thing that makes life hospitable in this harsh region.

A study published in March 2025 had found that conserving diverse microbial ecosystems in Antarctica in the face of the current global warming is crucial, as these organisms thrive in extreme conditions and influence nutrient cycling and carbon sequestration.

In the conclusion of the study, its authors wrote, « By prioritizing microbial conservation, strengthening international cooperation, and integrating protection plans into policy frameworks, we can safeguard these invaluable ecosystems for future generations. »

Source : The Cool Down via Yahoo News.

Retour sur la mission MOSAIC à bord du « Polarstern »

Dans la soirée du 1er juin 2023, dans le cadre de ‘Science grand format’, France 5 diffusait un documentaire intitulé « Expédition Arctique : au cœur du réchauffement climatique ». Le film est disponible jusqu’au 02 novembre 2023.

J’ai écrit plusieurs notes à propos de la mission MOSAIC à bord du Polarstern, un brise-glace de recherche allemand qui s’est immobilisé en 2020 au cœur de la banquise arctique pendant tout un hiver. Des chercheurs de 20 pays se sont relayés pour effectuer des mesures dans cet univers très mal connu. Au total, ce sont 300 personnes qui ont cherché à comprendre l’impact de l’homme sur la planète.

Je vous invite à lire les différentes notes que j’ai écrites à propos de cette expédition scientifique du plus grand intérêt :

12 mai 2020

4 juin 2020

22 août 2020

14 octobre 2020

19 mars 2021

2 novembre 2022

Expédition MOSAiC : Le trou dans la couche d’ozone arctique // The hole in the Arctic ozone layer

Dans trois notes publiés le 12 mai, le 4 juin et le 22 août 2020, j’expliquais que l’expédition MOSAiC ((Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate) était la plus importante jamais mise en place dans l’Arctique. Le nom reflète la complexité et la diversité de cette expédition. Le projet MOSAiC, doté d’un budget total supérieur à 140 millions d’euros, a été conçu par un consortium international d’institutions de recherche polaire de premier plan, avec à sa tête l’Institut Alfred Wegener et le Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine.
Le 20 septembre 2019, le vaisseau amiral Polarstern (Etoile Polaire) de l’Institut Alfred Wegener a levé l’ancre dans le port de Tromsø en Norvège pour rejoindre le cœur de l’Océan Arctique et y faire des mesures scientifiques. La mission impliquait 600 chercheurs de dix-sept pays. Une fois dans l’Océan Arctique, le Polarstern s’est laissé emprisonner par les glaces et s’est laissé dériver vers le sud.
En plus des 50 membres d’équipage, une cinquantaine de scientifiques ont mené des recherches sur 5 principaux domaines d’intérêt (atmosphère, océan, banquise, écosystème, biogéochimie). L’équipe scientifique était renouvelée tous les deux mois.
L’expédition MOSAiC a récemment attiré l’attention sur l’ampleur de l’appauvrissement de la couche d’ozone au niveau de l’Arctique. Même après l’interdiction par toutes les nations (Protocole de Montréal en 1987) des substances nocives pour la couche d’ozone, le plus grand trou jamais observé dans la couche d’ozone a été détecté au-dessus de l’Arctique à une altitude d’une vingtaine de kilomètres.
Selon un chercheur allemand de l’Université de Potsdam, « la couche d’ozone ne s’améliore pas. Au contraire, les choses s’aggravent dans l’Arctique. Nous comprenons maintenant que c’est parce que les décomposeurs du gaz sont toujours présents dans l’atmosphère. Le changement climatique les rend plus agressifs : c’est une mauvaise nouvelle pour l’avenir de la couche d’ozone dans l’Arctique. » [NDLR : il faut noter, comme le rappelait souvent le regretté Haroun Tazieff, que le trou dans la couche d’ozone existait déjà avant l’utilisation des CFC].
Néanmoins, le chercheur allemand voit quelques raisons d’espérer. Il a déclaré : « Nous avons vu que sous la glace, la mer atteint un point de congélation à une profondeur de 14 mètres en hiver. Il existe donc une base saine pour la formation de glace pendant cette saison. Nous pensons qu’il est toujours possible de sauver la glace, à condition d’arrêter le réchauffement climatique. La glace réagit de manière très linéaire au réchauffement, et si nous arrêtons le réchauffement, sa fonte s’arrêtera. Cela met une grande responsabilité sur nos épaules. Nous sommes la dernière génération en mesure de sauver la glace de mer dans l’Arctique. »
Source : Iceland Review.

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In three posts published on My 12th, June 4th and August 22nd, 2020, I explained that the Multidisciplinary Drifting Observatory for the Study of Arctic Climate (MOSAiC) expedition was the largest ever set up in the Arctic. The name mirrors the complexity and diversity of this expedition. The MOSAiC project with a total budget exceeding € 140 Million has been designed by an international consortium of leading polar research institutions, led by the Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research (AWI).

On September 20th, 2019, the Alfred Wegener Institute’s flagship Polarstern (or Polar Star) weighed anchor in the port of Tromsø in Norway to reach the heart of the Arctic Ocean for scientific measurements. The mission involved 600 researchers from seventeen countries. Once in the Arctic Ocean, the Polarstern got caught in the ice and started drifting south.
In addition to the 50 crew members, around fifty scientists carried out research on 5 main areas of interest (atmosphere, ocean, sea ice, ecosystem, biogeochemistry). The scientific team was renewed every two months.
The research expedition has recently shed new light on the extent to which the Arctic ozone layer has been depleted. Even after the international banning of ozone-harming substances (Montreal Protocol in 1987), the largest hole ever found in the ozone was detected over the Arctic at an altitude of some 20 km.

According to a German researcher at the University of Potsdam, « the ozone layer is not improving. Things are getting worse in the Arctic. Now we understand that it is because the decomposers from the gas are still present in the atmosphere. Climate change makes them more aggressive: it’s bad news for the future of the ozone layer in the Arctic. » [Editor’s note : it should be noted, as the late Haroun Tazieff often reminded it, that the hole in the ozone layer already existed before the use of CFCs].

Nevertheless, the researcher sees some reason for hope. He said : « We saw that under the ice the sea reaches a freezing point down to a depth of 14 meters in the winter. There is a healthy base for winter ice formation, and we believe we are still in a position to save the ice if we stop global warming.The ice responds very linearly to warming, and if we stop the warming, the melting of the ice will stop. This puts a lot of responsibility on our shoulders. We are the last generation that can save the sea ice in the Arctic. »

Source: Iceland Review.

Le Polarstern (Source: Alfred Wegener Institute)

La vie sous la banquise antarctique // Life beneath the Antarctic ice shelf

Le 26 février 2021, un énorme iceberg baptisé A74, d’une superficie d’environ 1290 km2, s’est détaché de la plateforme glaciaire de Brunt en Antarctique. Quelques jours plus tard, le Polarstern, un navire scientifique géré par l’Institut Alfred Wegener, qui effectuait des recherches dans l’est de la mer de Weddell, a réussi à se frayer un passage dans la zone étroite entre l’A74 et la plateforme Brunt. Les scientifiques ont pu étudier les fonds marins qui venaient d’être libres de glace suite au vêlage de l’iceberg.

Les équipes scientifiques essaient fréquemment de sonder les eaux sous les plateformes glaciaires juste après un vêlage pour mieux comprendre la vie de ces écosystèmes uniques, mais la tâche n’est pas facile. Il faut être au bon endroit au bon moment, et très souvent la glace de mer empêche un navire de recherche de se positionner au-dessus de sa cible.

Le Polarstern utilise un système d’observation et de bathymétrie du plancher océanique (OFOBS). Il s’agit d’un ensemble d’instruments sophistiqués qui est remorqué en profondeur derrière le navire. En cinq heures, les instruments ont pu collecté près de 1 000 images haute résolution et de longues séquences vidéo.

La glace avait recouvert pendant de longues années la zone où se trouvait l’A74. Malgré cela, une vie riche et diversifiée a pu s’établir sur le fond marin. Sur les images, on peut voir de nombreux animaux sessiles agrippés à un grand nombre de petites pierres éparpillées sur le fond marin recouvert de sédiments. La majorité de ces êtres vivants sont des organismes filtreurs qui parviennent à vivre sur des matériaux fins transportés sous la glace au cours des dernières décennies. Une faune mobile comprenant des holothuries, des ophiures, divers mollusques, ainsi qu’au moins cinq espèces de poissons et deux espèces de poulpes a également été observée.

Selon les chercheurs, il n’est pas vraiment surprenant de trouver ce genre de communauté aussi profond sous la banquise, mais cela montre qu’il existe une bonne réserve de nourriture à une telle profondeur. Cette nourriture est produite par le plancton qui prolifère à la surface de la mer grâce à la lumière du soleil et qui est ensuite entraîné sous la banquise par les courants de la mer de Weddell. Ce sont ces mêmes courants qui déplaceront l’iceberg A74 vers l’ouest. Il fera le tour de la mer de Weddell puis se dirigera vers le nord avant d’aller mourir dans l’Océan Austral.

La partie orientale de la mer de Weddell est intéressante car elle n’a pas subi les effets du réchauffement climatique autant que le secteur ouest à proximité de la Péninsule Antarctique. Cette situation ne durera peut-être pas car des modèles informatiques montrent qu’il pourrait y avoir des incursions régulières d’eau chaude océanique en provenance du nord d’ici la fin du siècle.

Source: La BBC.

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On February 26th, 2021, a huge iceberg called A 74 with an area of about 1,290 sq km, broke away from the Brunt ice shelf in Antarctica. A few days later, the Polarstern, a scientific vessel run by the Alfred Wegener Institute, which was doing research in the eastern Weddell Sea, managed to visit the narrow area of seafloor between A74 and the Brunt Ice Shelf which had just been exposed by the calving iceberg.

Research groups frequently try to probe waters below freshly calved ice shelves, to better understand how these unique ecosystems operate, but success is not easy. You have to be in the right place in Antarctica at just the right time, and often the sea-ice conditions simply won’t let a research ship get into position above the target site.

The Polarstern employs an Ocean Floor Observation and Bathymetry System (OFOBS). This is a sophisticated instrument package that is towed behind the ship at depth.

Over five hours, the system collected almost 1,000 high-resolution images and long sequences of video.

Despite the years of continuous ice coverage, a developed and diverse seafloor community was observed. In the images, numerous sessile animals can be seen attached to various small stones scattered liberally across the soft seafloor. The majority of these are filter-feeding organisms, presumably subsisting on fine material transported under the ice over these last decades. Some mobile fauna, such as holothurians, ophiuroids, various molluscs, as well as at least five species of fish and two species of octopus were also observed.

According to the researchers, finding this kind of community this far under the ice shelf is not surprising but it is a good indication that there is a rich supply of food reaching very deep under the ice shelf. This food is produced by plankton in the sunlit sea surface nearby, then dragged under the ice shelf by the currents of the Weddell Sea. These same currents will eventually move the iceberg westward around the Weddell Sea and then northwards to its doom in the Southern Ocean. .

The Weddell Sea’s eastern side is interesting because it has not witnessed the warming effects that have been observed in its western sector, next to the Antarctic Peninsula. This situation may not last, however, with computer models suggesting there could be regular incursions of warm ocean water from the north by the century’s end.

Source: The BBC.

Image satellite de l’iceberg A74 et du chenal emprunté par le Polarstern que l’on aperçoit sur la vignette (Source : Copernicus / Sentinel 2)