En s’appuyant sur l’importante quantité d’échantillons de plancton qu’a collecté la goélette Tara pendant son expédition de 4 ans sur tous les océans du globe, des chercheurs de l’Institut de Biologie de l’ENS, en collaboration avec le consortium Tara Oceans, ont mis en évidence un patron commun a toutes communautés planctoniques du globe.

L’abondance de chaque espèce au sein d’une communauté est liée à son rôle écologique. Les espèces les plus abondantes étant celles qui mieux réussissent dans la compétition locale. A côté de ces ‘vainqueurs’, les écosystèmes microbiens – et ceux planctoniques en particulier – abritent aussi un nombre énorme d’espèces de faible abondance (appelés la « biosphère rare »), dont l’origine et la fonction demeurent encore mystérieuses.

Grâce à la méthode de metabarcoding , les chercheurs ont pu évaluer les abondances des espèces des eukaryotes unicellulaires présentes à la surface de l’océan global, et ils les ont comparés dans les échantillons récoltés sur 121 sites différents.

Ils ont montré que, malgré une grande variabilité géographique en composition, la biosphère rare semble obéir à des principes communs. La diminution en abondance de 99 % des espèces les moins abondantes en fait suit une même loi, et son taux peut être quantifié avec une erreur de moins de 10 %, c’est-à-dire avec une précision plus importante que la plupart de patrons écologiques connus.

Cette surprenante régularité, cette signature commune à tous les endroits de l’océan, suggère l’existence de processus communs et globaux qui régissent l’écologie de la « biosphère rare». Les chercheurs avancent ainsi l’hypothèse que cette partie de la communauté  ne répondrait pas localement et ponctuellement à l’environnement, mais dépendrait plutôt de phénomènes de grande ampleur géographique, tels que le mélange induit par la circulation océanique globale, qui permettrait aux espèces d’intégrer – dans le temps et l’espace –  les fluctuations de l’environnement marin.

Ces travaux apportent des indices supplémentaires quant au fonctionnement et à l’écologie  des espèces non dominantes du plancton, supposées jouer un rôle important au sein de l’écosystème planctonique marin dans son ensemble.

[1] Le Métabarcoding : technique de séquençage massif de l’ADN d’une partie des cellules qui permet de caractériser les espèces présentes dans l’échantillon.