Census of Marine Life : comment cartographier la vie de l’océan

Un recensement de questions, pas un décompte de chaque animal

Le Census of Marine Life était un programme international de recherche qui s’est déroulé de 2000–2010. Son objectif était d’améliorer les connaissances sur la diversité marine, la répartition des organismes et, lorsque les méthodes le permettaient, leur abondance. Il ne visait pas à compter chaque animal de l’océan et ne constituait pas la première découverte de toute la vie marine. Il combinait exploration, bases de données et analyses du passé et de scénarios futurs possibles, avec des projets et des comités nationaux et régionaux.

Le rapport de clôture fait état de plus de 2.700 scientifiques, issus de plus de 80 pays, et de plus de 670 laboratoires, universités, musées et aquariums. La collaboration a relié des équipes de terrain, des taxonomistes, des collections, des laboratoires et des spécialistes des données ; toutes les régions ne disposaient pas des mêmes capacités ni ne pouvaient fournir les mêmes types d’informations. L’inventaire dépendait autant de l’obtention d’observations que de l’identification des organismes et de la comparabilité des données.

Trois concepts aident à interpréter ces résultats. La richesse spécifique correspond au nombre d’espèces enregistrées dans un échantillon ou une région ; elle dépend de ce qui a été recherché, de l’endroit et de l’effort déployé. La répartition décrit où se trouvent les organismes, y compris leur profondeur et les variations temporelles. L’abondance nécessite une quantité rapportée à une méthode et à une unité pertinente, comme une surface ou un volume, ainsi qu’à l’effort d’échantillonnage. Par conséquent, le nombre de données enregistrées dans une base de données n’équivaut pas automatiquement au nombre d’individus, d’espèces, à la densité ou à l’abondance totale.

Des méthodes différentes, des observations différentes

Aucun instrument ne permet d’observer tous les organismes et tous les habitats. Le Census a combiné des techniques produisant différents types d’éléments probants : captures pour examiner des spécimens, images de ce qui est visible, signaux acoustiques, trajectoires d’animaux marqués et analyses moléculaires. Le tableau résume ce que chaque approche peut apporter et ce qu’il ne faut pas en déduire.

Les études microbiennes illustrent cette dernière distinction. Dans le cadre de l’International Census of Marine Microbes (ICoMM), Sogin et ses collaborateurs ont utilisé en 2006 le séquençage à haut débit de fragments d’un marqueur ribosomique bactérien dans des échantillons d’eaux profondes de l’Atlantique Nord et de flux diffus de sources hydrothermales. Ils ont constaté une diversité de séquences bien supérieure aux estimations précédentes et de nombreux types rares, décrits comme faisant partie de la biosphère rare. Le résultat caractérise les échantillons et la technique utilisée : il ne s’agit ni d’un catalogue exhaustif d’espèces formellement décrites ni d’un recensement de l’abondance microbienne mondiale.

Cartes de richesse, de profondeur et de déplacement

Le programme a rassemblé des études menées sur les côtes et en haute mer, en surface, dans la colonne d’eau et sur le fond, dans des habitats et régions différents. Certains projets ont reconstitué des changements passés : HMAP s’est appuyé, entre autres sources, sur des journaux de bord, des registres et des vestiges. D’autres ont exploré des scénarios fondés sur des modèles : FMAP n’a pas observé le futur, mais élaboré des projections dépendant d’hypothèses. Ces approches permettent de poser des questions différentes et ne doivent pas être confondues avec des mesures simultanées de tous les océans.

Une analyse publiée en 2010 a comparé les motifs de richesse de 13 grands groupes. Elle a mis en évidence des maxima de richesse pour les espèces côtières dans le Pacifique occidental, tandis que plusieurs groupes océaniques présentaient des maxima dans de larges bandes de latitudes moyennes. La température de surface de la mer était étroitement liée à la diversité des groupes analysés, mais cette association ne démontre pas l’existence d’une cause unique : l’habitat et l’histoire comptaient aussi pour les espèces côtières. Ce motif ne constitue pas une carte universelle de toutes les espèces marines.

Le suivi des prédateurs illustre une autre échelle d’observation. Le programme Tagging of Pacific Predators (TOPP) a marqué des individus dans le Pacifique Nord ; un article publié en 2011 a analysé des données de suivi de 2000–2009 et décrit des trajectoires et des zones de regroupement associées aux structures océaniques. Il s’agit d’un résultat ultérieur fondé sur des données de la décennie du Census, et non d’une prolongation de la période officielle du programme jusqu’en 2011. Les trajectoires des individus suivis renseignent sur leurs déplacements, et non sur la répartition de toutes les populations.

À la fin de 2010, la NOAA a résumé plus de 1.200 espèces marines formellement décrites grâce aux travaux liés au programme, ainsi que d’autres espèces en attente de description. Elle a également fait état d’environ 30 millions de données intégrées. Ces données ne représentent pas 30 millions d’animaux comptés : elles peuvent correspondre à des observations de types, de lieux, de dates et de méthodes différents. Elles ne constituent pas non plus un compteur actuel d’OBIS. Une espèce formellement décrite, une nouvelle donnée et l’observation d’une espèce connue sont des résultats distincts.

Lire les lacunes avant d’interpréter une carte

La couverture était inégale dans l’espace, le temps, la profondeur et les groupes taxonomiques. Une analyse de données d’OBIS publiée en 2010 a révélé une forte concentration des données dans les eaux peu profondes et une sous-représentation des eaux pélagiques intermédiaires et profondes. L’absence de données ne prouve pas qu’il n’y a pas de vie à ces endroits : elle indique, en partie, où des observations avaient été faites et documentées.

Un zéro ne peut être interprété comme une absence que si le protocole, l’effort et la capacité de détection sont correctement documentés. En outre, les sources rassemblées peuvent correspondre à des époques, des méthodes et des unités différentes. Comparer la richesse ou l’abondance exige d’examiner ces métadonnées ; la vérification des noms, des coordonnées ou des dates améliore la cohérence des données, mais ne corrige pas à elle seule les biais de couverture et ne transforme pas une présence en estimateur de population.

OBIS : un héritage qui continue de s’enrichir

L’Ocean Biodiversity Information System (OBIS) a vu le jour dans le cadre du Census et a été adopté en 2009 par la Commission océanographique intergouvernementale de l’UNESCO au sein de l’IODE. Il fonctionne aujourd’hui comme un réseau de nœuds qui agrège des données géoréférencées, y compris des données historiques et des contributions postérieures au Census. OBIS n’est donc pas une base de données figée en 2010, et ses données actuelles ne doivent pas être attribuées dans leur ensemble à cette décennie.

Selon le jeu de données, on peut trouver des présences, des événements d’échantillonnage, des mesures et des métadonnées. Les noms sont vérifiés à l’aide de ressources taxonomiques comme WoRMS, et des contrôles de qualité sont appliqués aux champs et aux valeurs. Cela aide à interpréter les données et à repérer les problèmes, mais ne garantit pas que tous les champs soient complets ni qu’une région ait été bien échantillonnée. WoRMS sert à consulter les noms et les synonymes ; ce n’est pas un recensement de l’abondance.

Pour explorer ou télécharger les données, le manuel d’OBIS décrit l’utilisation de Mapper, de l’API et des outils d’analyse. Il convient de vérifier la méthode, la date d’observation, la profondeur, l’effort, les indicateurs de qualité et la version du jeu de données. La date de mise à jour n’est pas nécessairement celle de l’échantillonnage. Les téléchargements par défaut de Mapper n’incluent pas les données d’absence ; certaines méthodes permettent de les demander lorsqu’elles existent. Les conditions de réutilisation varient également selon les jeux de données : accès gratuit ne signifie pas autorisation sans restriction.

Deux jeux de données de CMarZ montrent comment consulter des héritages spécifiques sans les traiter comme des cartes mondiales :

Pour interpréter une donnée, il faut distinguer taxon, date d’observation, lieu et profondeur, méthode, unité ou décompte, fournisseur, qualité et version. Sans ces informations, un chiffre isolé peut sembler plus précis ou plus comparable qu’il ne l’est réellement. La cartographie de la vie marine est, en définitive, une synthèse d’observations partielles : elle permet de repérer des motifs et d’orienter de nouvelles questions, à condition de la lire en tenant compte des méthodes et des lacunes.