Loin d’être de mornes plaines, les fonds sous-marins sont parsemés de montagnes, de volcans ou de cheminées hydrothermales qui y composent des paysages tourmentés. Quels types d’écosystèmes abritent ces iles qui ne sont pas nées ?

Autrices 

Mélissa Hanafi-Portier, chercheuse postdoctorante au Muséum national d’histoire naturelle

Sarah Samadi, professeure au Muséum national d’histoire naturelle

Cet article est issu du numéro 58 d'Espèces - Décembre 2025 - Février 2026 avec l'aimable autorisation de l'auteur. Je m'abonne !

Parce qu’ils nous sont particulièrement inaccessibles, les grands fonds marins sont l’objet de fascination et sont nimbés d’un mystère nourri par le manque de connaissances à leur sujet. S’ils ont longtemps été considérés comme homogènes, dénués de vie et simples lieux de passage (migration, commerce), de ressources (pêche) ou de batailles navales, le xix^e siècle marque un tournant dans la perception que nous avons des océans, avec une prise de conscience de leur immensité et de la présence de vie en profondeur. Les questionnements sur l’origine des continents ont conduit les géologues à s’intéresser aux fonds des océans. Ils ont ainsi révélé des rifts, des dorsales et autres failles transformantes et formulé la théorie de la tectonique des plaques. Ces recherches, associées aux développements de l’imagerie sous-marine dans les années 1970-1980, ont révélé une diversité de paysages sous-marins insoupçonnés. Parmi ceux-ci, des cheminées hydrothermales, des canyons, ou des monts sous-marins, sortes de montagnes volcaniques immergées qui s’élèvent à plus de mille mètres au-dessus du plancher océanique.

À vrai dire, la présence de monts sous-marins était indirectement connue depuis des siècles par les pêcheurs, les marchands et les explorateurs, à travers l’observation d’agrégations de poissons et de courants accélérés au voisinage de ces structures. À la fin du xix^e siècle, en 1869, la première exploration scientifique d’un mont sous-marin dans l’océan Atlantique nord, le banc Joséphine, est rapportée dans la littérature scientifique. Les vingt-cinq dernières années ont été marquées par un intérêt scientifique croissant (notamment lié aux pressions d’origine humaine que représente l’exploitation des ressources biologiques et minérales) et par des avancées dans la compréhension du fonctionnement écologique des monts sous-marins. Les questionnements ont porté sur leur rôle d’habitat pour tout un ensemble d’espèces qui y vivent ou y transitent, la composition de ces communautés, les chaines alimentaires, la répartition spatiale hétérogène des organismes et les facteurs environnementaux, moteurs de cette biodiversité. Cependant, l’état de ces connaissances reste encore très parcellaire et parsemé de nombreuses incertitudes

Qu'est-ce qu'un mont sous-marin ?

Les monts sous-marins regroupent divers reliefs volcaniques émergeant du plancher océanique. Leur définition varie selon leur hauteur : monts sous-marins (> 1 000 m), guyots (> 500 m), monticules (< 500 m), entre autres. Géologiquement, ces reliefs peuvent connaitre un stade “ile”, émergés, avant leur érosion et leur submersion : il existe un continuum entre volcans terrestres et monts sous-marins. Écologiquement, monts et iles se distinguent : les pentes sous-marines des iles reçoivent des apports terrigènes qui influencent les habitats et les communautés marines différemment de celles des monts, plus isolés de l’influence terrestre.

Un écosystème insulaire sous-marin homogène ?

Ces structures géologiques que sont les monts sous-marins ont longtemps été perçues comme des “iles sous l’eau”. Les premiers travaux, dans les années soixante, menés notamment par Carl Hubbs, ont trouvé un écho dans les théories de la biogéographie insulaire, développées par MacArthur et Wilson en 1967 (voir p. 16). Le contraste formé par ces reliefs au sein de vastes étendues sédimentaires, a conduit à élaborer l’hypothèse qu’ils constitueraient de véritables écosystèmes insulaires sous-marins. Cette hypothèse postule qu’à l’instar des iles qui fertilisent en nutriments les eaux alentour et favorisent des efflorescences phytoplanctoniques bénéfiques à toute la chaine alimentaire, les courants autour des monts sous-marins concentrant à leur sommet une quantité élevée de nutriments propice à une abondance de vie. L’autre effet de cette courantologie particulière serait la rétention des larves, avec comme conséquence de faibles connexions avec les autres milieux, ce qui entraine des taux de spéciation et d’endémicité élevés à l’échelle des monts comme à l’échelle régionale. Ces reliefs ont donc été considérés comme des oasis de vie dans un désert profond, abritant une faune isolée, diversifiée et sièges de communautés d’animaux sous-marins uniques. Pour cette raison, les monts sous-marins sont régulièrement qualifiés de points chauds (“hotspots”) de biodiversité. Ces aprioris ont longtemps persisté à la faveur d’un très faible nombre d’observations : celles-ci étaient limitées à des zones d’intérêt économique pour la pêche commerciale, c’est-à-dire des zones riches en nutriments favorisant une forte production de matière organique par le phytoplancton et concentrant donc le poisson. Ces observations étaient par ailleurs souvent restreintes aux sommets des monts, les pentes escarpées étant difficiles à échantillonner ; il en a résulté un biais de perception qui a conduit à des généralisations parfois trompeuses : les monts semblaient plus riches et isolés qu’ils ne le sont réellement.

Des paysages sous-marins abondants et protéiformes

Au début des années deux-mille, des études pluridisciplinaires internationales, mêlant des données physiques, océanographiques, biologiques, géologiques et écologiques ont été initiées afin de remédier aux manques dans la connaissance du fonctionnement des monts sous-marins. Des techniques de cartographie des fonds marins plus précises ont permis de révéler l’abondance de ces reliefs dans les océans, estimés jusqu’à 25 millions ! Une vague de nouvelles données a alors conduit à nuancer, voire à réfuter la généralité de certaines des anciennes hypothèses. Les monts sous-marins sont en réalité loin de constituer un écosystème homogène. Ces reliefs varient par leur taille, leur forme, leur profondeur d’immersion, leur localisation géographique, mais aussi par l’histoire géologique de leur formation. Certains culminent près de la surface, interagissant avec la couche photique (où la lumière pénètre), tandis que d’autres restent profondément enfouis dans l’obscurité. L’émergence des technologies d’exploration, en particulier les submersibles, a permis de documenter visuellement ces reliefs escarpés et de découvrir la diversité et l’hétérogénéité des fonds (principalement rocheux) ainsi que des communautés d’espèces qui y vivent. On a ainsi pu visualiser sur les monts des zones très productives, de denses communautés d’organismes fixés sur le substrat dur. Ces coraux profonds, éponges ou comatules se nourrissent de la matière organique en suspension. Par leur structure tridimensionnelle, ces organismes forment eux-mêmes un habitat dit biogénique où une grande diversité d’espèces se logent, se nourrissent ou se reproduisent. Cependant, ces denses forêts d’éponges et de coraux observées sur de nombreux monts ne semblent pas être un cas général. Par exemple, certains monts sous-marins récemment explorés dans le canal du Mozambique apparaissent plutôt clairsemés, comme des steppes. En Polynésie française, située dans l’un des plus grands déserts océaniques où la quantité de nutriments est très faible, les monts sous-marins semblent très peu peuplés et principalement par des organismes de petite taille. Il est donc difficile de généraliser à partir des connaissances actuelles car ces reliefs sont protéiformes, aussi bien par leur histoire et leur structure géomorphologique, leur contexte spatial, que par la composition, la diversité et la biomasse des espèces qu’ils abritent.

Des connaissances encore parcellaires

Ainsi, au fil des recherches, plutôt que des isolats, les monts apparaissent de plus en plus comme des structures interconnectées. La nature des courants, leur vitesse, les chaines de monts et leur espacement pourraient conditionner la dispersion larvaire et donc la composition des communautés d’animaux marins qu’ils abritent. Par exemple, les premières données rassemblées pour les monts sous-marins du sud de la Nouvelle-Calédonie dans les années deux-mille suggéraient un fort endémisme et une forte singularité des communautés, même entre monts très proches. Dans cette zone, l’examen détaillé des populations de gastéropodes, l’extension de l’échantillonnage à un plus grand nombre de monts et aux pentes externes des iles, ainsi que l’évaluation de la connectivité génétique ont montré que l’aire de distribution des espèces et leur degré de connectivité entre sites s’expliquaient surtout par les capacités de dispersion larvaire des espèces considérées. Ces montagnes sous-marines n’abritent finalement pas tant d’espèces endémiques et les populations ne sont pas aussi isolées les unes des autres que les premières études le laissaient entendre.

L’hypothèse de l’écosystème insulaire, aujourd’hui obsolète, a fait place à d’autres, telle l’hypothèse d’un réseau de points relais dans un paysage sous-marin fragmenté. Les différences constatées entre les communautés des monts sous-marins et celles d’autres habitats de profondeurs et de substrats comparables (pentes insulaires, pentes continentales adjacentes, canyons, etc.) s’expliqueraient par la dynamique environnementale observée sur ces structures géologiques. L’interaction de ces reliefs avec la circulation océanique favoriserait une composition et une organisation spatiale des espèces propres aux monts sous-marins. Le rôle des facteurs environnementaux (température de l’eau, quantité de nutriments, nature des substrats, etc.) sur la composition et l’organisation spatiale des communautés fait aujourd’hui l’objet de plusieurs études. Ainsi, au large de la Nouvelle-Calédonie, les données disponibles ont montré que deux monts géographiquement proches et a priori situés dans des contextes environnementaux similaires abritaient des communautés biologiques très différentes : l’un de ces monts semblait dominé par des éponges et l’autre par des coraux de la famille des Stylasteridae. Ces monts ont été explorés par des techniques d’imagerie lors de la campagne KANADEEP2 afin de comprendre quels paramètres pourraient expliquer ces différences. Des résultats préliminaires confirment l’abondance des éponges sur le mont Munida ; cependant, l’abondance des cnidaires sur ce même mont est du même ordre de grandeur. L’étude des paramètres environnementaux à l’origine des différences de diversité, de distribution spatiale et de densité des organismes entre ces monts fait l’objet de deux thèses en cours.

Malgré l’apport de données de ces dernières décennies, à peine 0,4 à 4 % des monts sous-marins répertoriés ont été explorés, autant dire une goutte d’eau dans l’océan. Les disparités des communautés biologiques des monts sous-marins entre eux et par rapport à d’autres habitats de même profondeur, de même que leur possible rôle de refuge face aux changements globaux pour le cortège d’espèces qu’ils abritent restent encore mal compris.

Bien que des recommandations aient été proposées par la communauté scientifique afin d’obtenir une image plus représentative de la diversité des monts sous-marins, des biais méthodologiques persistent, notamment l’idée tenace que les monts seraient systématiquement des oasis d’abondance. Bon nombre des recherches actuelles se concentrent encore sur les mêmes régions océaniques productives, favorables au développement de jardins de coraux ou d’éponges. L’accès aux grands fonds marins reste logistiquement contraignant et financièrement couteux. L’exploration restant très localisée, notre capacité à produire des généralisations robustes s’en trouve limitée. Bien que certaines typologies de monts sous-marins existent (selon leur morphologie, la profondeur d’immersion de leur sommet, leur origine géologique ou encore leur élévation au-dessus du plancher océanique), ils forment une nébuleuse de paysages sous-marins, aux dynamiques multiples qui restent encore largement à découvrir.

Point chaud de biodiversité et oasis d’abondance

Ces deux notions diffèrent. Les cheminées hydrothermales, par exemple, abritent des oasis d’abondance : des espèces très spécialisées comme le ver géant Riftia pachyptila ou la moule Bathymodiolus thermophilus y vivent en grand nombre malgré des conditions extrêmes (températures qui avoisinent les 400 °C). Ces milieux sont peu diversifiés, seules quelques espèces adaptées y survivent.
À l’inverse, un hotspot de biodiversité est, dans une définition restreinte, un milieu avec une richesse exceptionnelle en espèces. Un milieu peut donc être une oasis d’abondance, très peuplée, sans être diversifiée… et inversement.

Bibliographie

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