Une étude internationale menée par le Musée national espagnol des sciences naturelles (MNCN-CSIC) et l'Instituto de Investigación en Cambio Global de l'Université Rey Juan Carlos (URJC) montre un grand contraste entre les connaissances importantes sur la biologie des vertébrés marins et le manque d'informations sur les micro-invertébrés, les micro-organismes ou les plantes de l'Antarctique. Face à ce constat, l'article définit des règles à suivre pour obtenir une vue d'ensemble du niveau de connaissance écologique pour un continent afin d'identifier les principales priorités de recherche pour les années à venir.
Selon Annick Wilmotte, chercheuse à l'Université de Liège qui a participé au recensement en tant que membre d'un panel d'expert·es sur la biodiversité terrestre en Antarctique, cet article a un impact important pour la recherche en Antarctique.
L'étude analyse le niveau actuel de nos connaissances sur la biodiversité de l'Antarctique, en caractérisant à la fois les avancées de la recherche et les lacunes qui subsistent. Elle met en évidence aussi les principales questions concernant son écologie et son évolution qui sont restées sans réponse. Les résultats montrent un grand contraste entre les connaissances importantes sur la biologie des vertébrés marins qui se reproduisent le long des côtes, comme les manchots et les phoques, et les grandes inconnues concernant la diversité et le fonctionnement des écosystèmes terrestres du continent blanc. Les chercheurs soulignent la nécessité d'investir davantage dans les études taxonomiques sur les groupes cryptiques, le suivi des populations, les études régionales ciblant les zones moins explorées et la caractérisation des traits fonctionnels et des réponses physiologiques. La standardisation des méthodes ainsi que l'intégration et l'accessibilité des données sont tout aussi nécessaires.
"Cette étude nous a permis, pour la première fois, d'obtenir une vue d'ensemble du niveau de connaissance écologique pour un continent entier, établissant ainsi un exemple pour l’application de ce type de recherche en Europe et dans d'autres territoires beaucoup plus complexes", déclare Luis R. Pertierra, le responsable de cette étude. "Il s'agit de savoir ce que l'on sait et ce que l'on ne sait pas, afin d'identifier ce qu'il reste à comprendre."
“L'Antarctique est l'un des rares territoires presque vierges de la planète, et ses caractéristiques environnementales favorisent une biodiversité unique”, explique Asunción de los Ríos, chercheuse au MNCN. “Les recherches sur le continent glacé ont commencé il y a seulement deux siècles et leur étude a permis de faire d'importantes découvertes sur l'évolution et le fonctionnement de la vie dans des endroits aussi isolés et dans des conditions climatiques aussi extrêmes”, note la chercheuse. “De plus, ces écosystèmes remplissent des fonctions cruciales, comme la régulation du climat, et il est donc essentiel de comprendre comment ils sont affectés par les effets du changement planétaire”, ajoute Leopoldo García Sancho, chercheur à l'université Complutense de Madrid. Cette étude confirme que plus de 2 000 espèces de faune, de microbiote et de flore terrestre ont déjà été décrites pour un système apparemment inerte et entouré de glace, mais que beaucoup d'autres restent à découvrir. À cela s'ajoute la difficulté d'accéder aux dizaines de milliers de micro-organismes (comme les bactéries et les virus) qui se trouvent vraisemblablement sous la glace. En conséquence, ce que nous savons sur les caractéristiques de ces organismes est encore plus limité et très variable selon les groups taxonomiques.
“Nous sommes à un point critique où il est nécessaire de faire une pause et d'analyser ce que nous savons et ce qui reste à découvrir sur ce continent fascinant afin d'orienter les efforts de recherche futurs”, déclare M. Pertierra. C'est pourquoi des scientifiques de différentes parties du monde se sont réunis dans cette étude pour analyser les lacunes de nos connaissances sur la biodiversité de l'Antarctique. Parmi les auteurs figure Andrés Barbosa, membre éminent du Comité scientifique pour la recherche antarctique (SCAR), qui a également coordonné la recherche espagnole sur ce continent. Malheureusement, il est décédé il y a deux ans, et cette étude lui est dédiée.
Ce groupe international de chercheurs a compilé et analysé des informations provenant des principales bases de données mondiales sur la biodiversité. “Les grandes bases de données comme GBIF, qui compile les données d'occurrence spatiale, ou GenBank, qui rassemble les informations génétiques, nous permettent à la fois d'examiner la distribution de la biodiversité et d'identifier les lacunes dans nos connaissances à ce sujet”, explique Cristina Ronquillo, co-auteur de l'étude et qui travaille au MNCN. L'analyse de cette masse de données montre qu'une vingtaine de vertébrés occupent largement le devant de la scène parmi les quelque 400 espèces animales, les invertébrés étant minoritaires mais de mieux en mieux connus. “Il est intéressant de noter que ces connaissances sont principalement axées sur la description des tolérances climatiques des espèces”, souligne Miguel Ángel Olalla Tárraga, chercheur à l'IICG-URJC. C'est probablement parce que “il y a une demande urgente d'informations sur ces tolérances pour comprendre les réponses des espèces à l'augmentation des températures”, comme le note Pablo Escribano, également de l'URJC. En revanche, nous savons très peu de choses sur la structure des réseaux alimentaires dans les écosystèmes de l'Antarctique. “Fondamentalement, nos connaissances se limitent à une idée approximative de qui mange qui”, souligne Pertierra.
Il existe également un manque important d'informations concernant les traits fonctionnels de la plupart des espèces, ce qui rend difficile l'identification des mécanismes qui leur permettent d'adapter leur physiologie à des conditions extrêmes. Par exemple, nous avons une certaine connaissance de la distribution de la flore antarctique, qui continue de s'améliorer grâce aux observations satellitaires qui permettent de détecter des zones de végétation sur des images à haute résolution. Cependant, une fois de plus, ces connaissances ne sont pas étayées par les progrès réalisés dans d'autres disciplines. “Par exemple, nous savons très peu de choses sur leurs relations évolutives ou sur la nature de leurs interactions”, précise M. Pertierra. Le manque de connaissances sur les micro-organismes est encore plus grand, même si “les études récentes sur le cycle des nutriments et le fonctionnement des communautés microbiennes, ainsi que leur déplacement d'une zone à l'autre, fournissent des indices sur la façon dont la vie microscopique se développe dans un climat aussi extreme”, ajoute Antonio Quesada, chercheur à l'Université autonome de Madrid.
L'étude souligne que ce déséquilibre des connaissances sur la biologie d’un si grand nombre de groupes d'organismes nous empêche de comprendre comment les processus écologiques se structurent en Antarctique, un facteur essentiel pour orienter les mesures de conservation face au changement global. “L'analyse des lacunes dans les connaissances sur la biodiversité nous permet d'identifier les principales priorités de recherche pour les années à venir. Dans le cas de l'Antarctique, il est crucial d'investir dans la recherche taxonomique, de surveiller les populations, d'identifier des espèces modèles, de standardiser les méthodes d'étude et d'intégrer les données collectées. Ce sont là quelques-unes des mesures que nous proposons pour lever les incertitudes qui pèsent sur ce territoire important et fascinant", conclut Joaquín Hortal, également chercheur au MNCN.
Pertierra LR, Convey P, Barbosa A, Biersma EM, Cowan D, et al. (2025) Advances and shortfalls in the knowledge of Antarctic terrestrial biodiversity. Science. DOI: 10.1126/science.adk2118
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