A cause de l’épaisse couverture de glace qui limite l’accès à la lumière et à la nourriture, les profondeurs de l’océan Arctique abritent peu de formes de vie. Grâce à un véhicule sous-marin téléguidé, Teresa Morganti, de l’institut Max-Planck en microbiologie marine, à Brême, en Allemagne, et ses collègues ont eu la surprise de découvrir un écosystème incroyablement riche sur les sommets de volcans sous-marins inactifs de la crête de Langseth, non loin du pôle Nord. Un jardin d’éponges de tailles variées y prolifère depuis plusieurs centaines d’années.

Les monts sous-marins, résultants de l’activité volcanique ou tectonique, hébergent souvent des écosystèmes complexes et plus abondants que les régions environnantes. En effet, un dégazage important de méthane ou de composés soufrés offre un apport essentiel à leur développement. Il n’est ainsi pas rare d’y trouver des éponges. Ces organismes filtreurs jouent un rôle crucial dans les cycles biogéochimiques en brassant la matière organique en suspension. Véritables ingénieurs de l’écosystème, elles fournissent des habitats à plusieurs espèces et entretiennent des relations symbiotiques avec des microorganismes qui leur procurent des nutriments et éliminent leurs déchets. Cette association, dite holobionte, contribue au maintien de la diversité des écosystèmes sous-marins.

Mais les observations du site de la crête de Langseth ne montrent aucune activité de dégazage. Au vu de la concentration estimée d’éponges, l’apport en carbone par le milieu ambiant n’atteindrait que 1 % des besoins de la communauté. Dans un endroit aussi pauvre en éléments nutritifs, où les éponges trouvent-elles des ressources suffisantes ? Elles ont développé une adaptation assez particulière, montrent les chercheurs, en s’alimentant à partir des restes de matière organique issus d’anciens peuplements sur lesquels elles reposent, tout cela grâce à leurs symbiotes microbiens.

Teresa Morganti et ses collègues ont estimé que les éponges les plus anciennes de cette communauté auraient près de 300 ans et appartiennent principalement au genre Geodia, dont on retrouve des espèces à travers les océans du globe et qui sont connues pour héberger des microorganismes très divers. Au niveau de la crête de Langseth, ces éponges prolifèrent sur un tapis de détritus noircis formant les restes d’un écosystème riche qui abritait une grande variété d’animaux il y a 2 000 à 3 000 ans, c’est-à-dire pendant une phase active de ventilation hydrothermale des monts sous-marins. Il s’agissait principalement de siboglinidés, des vers tubulaires chimiosynthétiques. Ces matériaux résiduels forment actuellement des agrégats riches en composés sulfurés et en chitine, une source importante de matière organique, que le microbiote des éponges, notamment des bactéries Chloroflexi, est capable de transformer en source de carbone et d’azote…

Lire la suite sur Pour la Science