Un essai d'extraction minière commerciale en eaux profondes mené en 2022 dans l'océan Pacifique Est a révélé des impacts significatifs sur la biodiversité des macrofaunes. Des études menées avant et après l'opération ont montré une réduction notable de la densité des espèces et de leur richesse dans les zones directement affectées par les engins d'extraction.
Points clés
- La densité de la macrofaune a diminué de 37 % dans les traces minières.
- La richesse des espèces a baissé de 32 % dans les zones d'extraction.
- Les panaches de sédiments n'ont pas réduit la densité mais ont altéré la dominance des espèces.
- Les changements naturels de la biodiversité sont importants et doivent être pris en compte.
- Une recolonisation lente est attendue, avec des impacts potentiellement à long terme.
Des impacts directs sur la macrofaune benthique
L'essai d'extraction de nodules polymétalliques, effectué à 4 280 mètres de profondeur, a perturbé une vaste zone des fonds marins. Plus de 3 000 tonnes de nodules ont été récupérées, laissant derrière elle des traces profondes sur l'écosystème abyssal. Les données collectées pendant deux ans avant l'essai et deux mois après ont permis de distinguer les effets directs de l'activité minière des variations naturelles de l'environnement.
Les résultats sont clairs : la densité de la macrofaune, ces petits animaux vivant dans ou sur les sédiments, a chuté de 37 % directement dans les traces de l'engin d'extraction. Parallèlement, la richesse en espèces a diminué de 32 % dans ces mêmes zones. Ces chiffres soulignent une perturbation écologique immédiate et mesurable.
Fait marquant
La macrofaune est composée d'animaux dont la taille varie généralement de 0,3 mm à 2 cm. Ils sont dominés par les annélides (vers), les crustacés péracarides et les mollusques. Ces communautés, malgré leur faible abondance, présentent une biodiversité élevée, avec environ 90 % des taxons collectés encore non décrits.
Les panaches de sédiments et leurs effets subtils
Outre les traces directes, l'exploitation minière en eaux profondes génère également des panaches de sédiments. Ces nuages de particules peuvent se disperser sur de vastes zones, soulevant des préoccupations quant à leurs impacts sur la faune benthique. Les études précédentes avaient prédit des effets néfastes, notamment l'obstruction des branchies et des structures d'alimentation des organismes marins.
Cependant, les observations post-essai n'ont pas montré de réduction significative de la densité ou de la richesse des espèces dans les zones touchées par ces panaches, deux mois après leur dépôt. Malgré cela, des changements écologiques plus subtils ont été détectés. Les relations de dominance entre les espèces ont été altérées, réduisant la biodiversité globale des communautés affectées par les panaches.
« Nous n'avons trouvé aucune preuve de changement dans l'abondance de la faune dans une zone affectée par les panaches de sédiments de l'essai minier ; cependant, les relations de dominance des espèces ont été altérées dans ces communautés, réduisant leur biodiversité globale. »
Un indicateur d'espèces dans les panaches
L'analyse des espèces indicatrices a révélé une association significative de la famille de polychètes Orbiniidae avec les zones de panaches. Les espèces d'Orbiniidae sont connues pour augmenter en densité en réponse à des polluants ou à un enrichissement organique dans d'autres environnements. Cela suggère que certains taxons se nourrissant de dépôts pourraient réagir spécifiquement au dépôt de sédiments miniers, potentiellement en raison d'un avantage compétitif ou de la mortalité d'espèces moins robustes.
Contexte de l'exploitation minière en eaux profondes
Les propositions d'extraction de minéraux des grands fonds marins remontent aux années 1960. Elles incluent l'extraction de sulfures massifs de fonds marins, de croûtes riches en cobalt sur les monts sous-marins, et surtout de nodules polymétalliques présents sur les plaines abyssales. La Zone de Clarion-Clipperton (CCZ) dans le Pacifique central, d'une superficie de 6 millions de km², est estimée contenir plus de 21 milliards de tonnes de nodules riches en nickel, cobalt et cuivre.
L'importance des variations naturelles
Les impacts de l'essai minier sur la densité et la diversité de la faune ont été observés sur fond de changements temporels naturels significatifs. Cette variabilité naturelle, souvent sous-estimée, rend l'évaluation des impacts anthropiques plus complexe. Des déclins naturels de la densité de la macrofaune ont été enregistrés sur tous les sites pendant la période précédant l'impact, de novembre 2020 à septembre 2022.
Ces changements naturels sont probablement liés à la disponibilité de la nourriture, influencée par des phénomènes climatiques tels que l'oscillation australe El Niño (ENSO). Les densités de macrofaune ont diminué en parallèle avec l'indice ENSO au cours de la période d'étude de 22 mois. Sans des échantillonnages répétés à intervalles plus courts sur des périodes plus longues, il est difficile de déterminer si ces variations font partie d'une fluctuation saisonnière ou d'une tendance progressive liée au changement climatique à long terme.
Chiffres clés de la biodiversité
- Un total de 788 espèces ont été identifiées dans la zone NORI-D.
- Les analyses d'extrapolation estiment qu'il faudrait échantillonner plus de 15 000 individus ou 400 carottes (soit 100 m²) pour capturer la diversité complète de la zone.
- Les annélides polychètes constituent le taxon le plus abondant (44,5 %), suivis des crustacés péracarides (37,5 %) et des mollusques (13,7 %).
La variabilité accrue, signe de perturbation
Après l'essai d'extraction, une variabilité significativement plus élevée de la diversité et de la composition des communautés a été constatée dans les traces minières. Une variabilité écologique accrue est une réponse courante aux perturbations, résultant de la déstabilisation des dynamiques communautaires. La perte d'abondance au sein des populations et la redistribution des ressources entraînent des interactions compétitives modifiées et une agrégation spatiale des espèces.
La réduction observée de l'abondance dans de larges groupes taxonomiques, ainsi que des schémas de dominance similaires entre les traces et les zones de contrôle, suggèrent que l'engin d'extraction a provoqué une élimination égale des individus dans les couches supérieures des sédiments, plutôt que d'affecter de manière disproportionnée des groupes taxonomiques spécifiques. Les effets spécifiques aux espèces pourraient n'être détectables qu'à plus long terme.
Perspectives de récupération et nécessité de suivi
La recolonisation et le recrutement sont des facteurs déterminants de l'étendue et de la persistance des impacts de perturbation. Actuellement, nos connaissances à ce sujet sont très limitées dans la Zone de Clarion-Clipperton et l'écosystème abyssal en général. La recolonisation se produit principalement par migration latérale d'adultes et de juvéniles plutôt que par implantation larvaire pour la faune abyssale. Cela suggère que dans une mine de nodules à échelle commerciale, couvrant des milliers de kilomètres carrés, l'hétérogénéité des communautés pourrait persister sur de longues périodes.
Les sédiments perturbés des grands fonds marins connaissent des schémas de colonisation très localisés, créant une mosaïque spatio-temporelle de parcelles à différents stades de succession. Un suivi à long terme des sites impactés est essentiel pour obtenir de meilleures preuves des taux de récupération. Cela est particulièrement pertinent pour les zones affectées par le dépôt des panaches, où les changements écologiques peuvent être plus lents que dans les sites directement impactés. Ces zones devraient être au centre des futures études d'impact environnemental.
Ces données fournissent des informations cruciales pour la conception efficace des études de référence et d'impact en milieu abyssal. Elles soulignent également la valeur d'un travail taxonomique intégré au niveau des espèces pour évaluer les risques de perte de biodiversité et éclairer la planification de la conservation et la gestion efficace de l'exploitation minière en eaux profondes.
