CONGOLOBE — Transfert de carbone organique et fonctionnement des écosystèmes dans les lobes terminaux de l'éventail sous-marin du Congo

Les lobes terminaux du cône sous-marin profond du fleuve Congo sont une particularité unique dans tout l’océan mondial. En effet, ils sont approvisionnés quasiment en continu par des turbidites contenant une forte proportion de matériel organique récent charrié par le fleuve Congo (le 2eme plus grand fleuve du monde par son débit liquide), qui se poursuit après son embouchure par un canyon sous marin directement connecté au fleuve. Cette connexion est unique pour les grands fleuves à l’échelle mondiale, les autres grands fleuves (Amazone, Yangtze, Mississippi) ayant été déconnecté de leur canyon lors de la remontée des niveaux marins pendant les interglaciaires. Cette zone des Lobes est le réceptacle de tout le matériel canalisé par le canyon sous-marin du Congo, et couvre une surface de 3000 km2. La sédimentation de matière organique fraîche dans une zone située à 750 km des côtes et 5000 m de profondeur qui présente toutes les caractéristiques d’un delta fluvial (forte sédimentation, matière organique labile) permet le développement d’un écosystème luxuriant dont les manifestations visibles en surface sont des agrégats de bivalves, des tapis bactériens et des amas de polychètes, jamais encore observés hors de zones particulières telles que les zones d’émissions actives de fluides froids. Malgré ces particularités, la zone des lobes terminaux n’a fait l’objet que d’observations très préliminaires de son écosystème (quelques images et quelques prélèvements par carottage en aveugle), ce qui n’a permis d’en préciser ni la composition réelle, ni l’extension, ni le fonctionnement. Le projet CongoLobe a pour principal objectif l’étude de ces écosystèmes profonds des lobes terminaux de l’éventail sous-marin du Congo qui constitue donc un « hot spot » pour la biologie et la biogéochimie. En plus de la description biologique de ces écosystèmes en terme de biodiversité, nous souhaitons tester une hypothèse concernant le fonctionnement de cet écosystème dont la composition biologique s’apparente aux écosystèmes chimiosynthétiques. Notre hypothèse vise à établir le lien entre les apports organiques par le système canyon/chenal du Congo, leur diagenèse dans les premiers mètres de sédiment (ou plus en profondeur), l’éventuelle genèse de fluides riches en sulfure et du méthane et la présence de faunes chemo-autotrophe et de tapis bactériens dans la zone des lobes. Dans le contexte géologique particulièrement hétérogène des lobes, une approche pluridisciplinaire associant géologues spécialistes de ce cône sous-marin, géochimistes capables de caractériser l’origine et la réactivité de la matière organique, ainsi que le recyclage et la préservation des composés biogènes, microbiologistes précisant la nature et l’activité des bactéries et des archées du sédiment, et biologistes étudiant la biodiversité et le fonctionnement de la faune à toutes les échelles de taille sera nécessaire. L’approche de travail choisie est basée sur des campagnes hauturières telles que les partenaires, et notamment l’IFREMER, savent en organiser. Une campagne préliminaire est déjà programmée en Février 2011 avec 5 jours dans la zone des Lobes (WACS-leg2) et effectuera la reconnaissance biogéochimique et biologique en utilisant le ROV Victor. La deuxième campagne (Congolobe) a été acceptée en 2010 par la CNFE et caractérisera les écosystèmes dans leur diversité ainsi que la biogéochimie. Les résultats obtenus lors du programme reposeront sur des techniques de pointe : l’utilisation du ROV Victor 6000 de l’IFREMER permettra de visualiser les structures biologiques et géologiques et d’effectuer de prélèvements et des mesures sur des structures précises et bien décrites ; les technologies de mesure in situ seront employées à plein puisque 3 landers (manipulables par le ROV) seront utilisés pour effectuer des mesures par micro-électrodes standard ou polarographiques ou en utilisant des chambres benthiques capables de mesurer les flux d’échange à l’interface eau-sédiment.