Fiche de valorisation de la campagne CONGOLOBE

Valorisation des campagnes à la mer
Navires Ifremer - IRD - IPEV
Fiche “ Valorisation des résultats des campagnes océanographiques ”
(à envoyer par courriel à [e-mail] )
Nom de la campagne : CONGOLOBE
Projet / Programme de rattachement : CONGOLOBE
Navire : Pourquoi Pas ?
Engins lourds :ROV VICTOR 6000
Dates de la campagne : 12/12/2011 au
10/1/2012
Nombre de jours sur zone/en transit : 27 / 3
Zone(s) : Atlantique Equatorial Lobes du Congo
Chef de mission principal (Nom, prénom et organisme) C. Rabouille:
Nombre de chercheurs et d’enseignants-chercheurs (en mer / à terre) : 10 / 10
Nombre d’ingénieurs et de techniciens (en mer / à terre) : 11 / 9
Nombre d’étudiants (en mer / à terre) : 6 / 3
Fiche remplie par : C. Rabouille
Date de rédaction ou d’actualisation de la fiche : 15/1/2013
Adresse : LSCE, UMR CEA-CNRS-UVSQ, Av de la Terrasse, 91190 Gif sur Yvette
Email : [email protected]
Tel : [phone]
Fax : [phone]
Résultats majeurs obtenus
1 – Contexte scientifique et programmatique de la campagne
Les lobes terminaux du cône sous-marin profond du fleuve Congo ont 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 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 du niveau marin après la dernière
déglaciation. 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 inhabituel dans ce contexte
dont les manifestations visibles en surface sont des agrégats de bivalves et différents types de tapis bactériens,
jamais encore observés hors de zones particulières telles que les zones d’émissions actives de fluides froids.

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2 – Rappel des objectifs
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 un « hot spot » pour la biologie et la biogéochimie dans la
région. Notre projet vise à faire le lien entre la nature et la magnitude des apports de matière organique en
provenance du fleuve Congo et les écosystèmes exceptionnels mis en évidence dans la zone terminale du
canyon. En plus de la description de la biodiversité de ces écosystèmes dont la composition biologique
ressemble aux communautés chimiosynthétiques, nous souhaitons étudier leur fonctionnement et quantifier
le devenir des apports organiques du Congo comme source directe ou indirecte pour leur métabolisme. Cet
écosystème pourrait être alimenté par les apports organiques du système canyon/chenal du Congo, leur
diagenèse dans les premiers mètres de sédiment (ou plus en profondeur) qui pourraient s’accompagner de la
genèse de fluides réduits riches en sulfure et en méthane. Ces composés réduits permettent une production
microbienne chimioautotrophe et le développement de communautés biologiques qui en dépendent, ces
dernières ayant été déjà observées en surface des sédiments des lobes.
Le projet Congolobe repose sur deux campagnes : la campagne WACS (février 2011) a servi
d’exploration de la zone des Lobes alors que la campagne CongoLobe a été une campagne pluridisciplinaire
associant géologues spécialistes de cet éventail sous-marin, géochimistes organiciens capables de caractériser
l’origine et réactivité de la matière organique, géochimistes marins estimant 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 des communautés biologiques à toutes les échelles
de taille. Elle s’est appuyée sur les données préliminaires (topographiques, sédimentaires et biologiques)
acquises sur cette zone lors des campagnes précédentes (Zaiango et WACS). Au total 5 sites ont été explorés
(profondeur 4700-5000m) : Trois sont situées le long de l’axe principal du lobe actuellement actif, la quatrième
est localisée sur un lobe qui a priori n’est plus alimenté depuis plusieurs décennies à plusieurs siècles et enfin,
le dernier site se situe sur un lobe plus au nord qui est déconnecté depuis plusieurs millénaires et servira à
observer la persistance des assemblages biologiques. Cette campagne avait pour but: (1) de caractériser
l’origine et la réactivité de la matière organique dans les sédiments des lobes terminaux en lien avec les
apports du Congo, (2) de déterminer leur recyclage et leur enfouissement dans les sédiments et de dresser un
bilan des espèces biogènes (C et Si), (3) de décrire la genèse de fluides réduits riches en méthane et sulfure par
les communautés bactériennes, et (4) de comprendre les modes de fonctionnement des écosystèmes présents
(base détritique ou base chimiosynthétique).
Les résultats obtenus lors du programme reposent sur des techniques de pointe : l’utilisation du ROV
Victor 6000 de l’IFREMER qui permet de visualiser les structures biologiques et géologiques et d’effectuer des
prélèvements et mesures sur des structures précises et bien décrites ; les technologies de mesure in situ ont
été largement employées puisque 2 landers (autonomes ou manipulables par le ROV) ont été utilisés pour

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effectuer des mesures par micro-électrodes ou en utilisant des chambres benthiques capables de mesurer les
flux d’échange à l’interface eau-sédiment. Un travail important de caractérisation de la matière organique, de
détermination des espèces bactériennes et de faune est en cours sur les sédiments et les organismes prélevés
au cours de la campagne. Ceci permettra de lever le voile sur le fonctionnement de ces écosystèmes sans
doute uniques dans l’océan.
3 – Principaux résultats obtenus (avec quelques illustrations)
Les premiers résultats obtenus sur la campagne sont d’excellente qualité. Nous avons pu dresser une carte
bathymétrique à haute résolution sur 3 zones le long du chenal actif. Ce travail a guidé notre recherche d’habitat
biologique et permis d’échantillonner 3 types d’habitats : agrégats de bivalves vesicomyidés, sédiments réduits et
tapis bactériens. Des prélèvements et mesures in situ ont été effectués conjointement sur plusieurs sites,
permettant une comparaison entre les sites. Par ailleurs, de nombreux prélèvements depuis la surface ont été
effectués pour caractériser le fond biogéochimique et biologique afin de le comparer aux habitats biologiques
spécifiques comprenant les zones riches en faune chimiosynthétiques.

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Carte bathymétrique Haute Résolution obtenue par le ROV Victor 6000 sur la zone A des lobes du Congo
En plus de ces résultats immédiats, des mesures ont été effectuées à bord sur les fluides interstitiels par micro-
électrode et par dosage chimique. Ces mesures sont en cours de validation mais indiquent des environnement
beaucoup plus actifs en terme de minéralisation de matière organique sous les habitats actifs que dans le fond
biogéochimique.
En dernier lieu, des prélèvements ont été faits pour caractériser la matière organique terrigène et marine dans la
zone des lobes au niveau du fond géochimique et des habitats, ainsi que des prélèvements de microbiologie pour
l’analyse des bactéries dans les zones d’habitat. Ces résultats couplés nous permettront de comprendre l’intensité
du recyclage bactérien dans les sédiments des lobes.
Vue d’un habitat riche en vésicomyidés sur la zone C des lobes du Congo
Le nombre et la qualité des prélèvements et mesures effectués est une promesse de réussite pour notre
programme scientifique. Deux thèses ont démarré en 2012 (Elsa Stetten –UPMC et Sandrine Bessete-IFREMER), ,
un post-doctorat (Carole Decker) et 2 stages de M2 ont été effectués en 2012 sur le sujet.
©IFREMER/CONGOLOBE©IFREMER/CONGOLOBE

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Tableau récapitulatif
Nombre
1
Publications d’articles originaux dans des revues avec comité de lecture
référencées dans JCR (Journal Citation Reports )
Année n : 0
Année n+1 : 0
Année n+2 : 1
Année n+3 :
Année n+4 :
Année n+5 :
Année n+6 :
Année n+7 :
…
2
Publications dans d’autres revues ou ouvrages scientifiques faisant
référence dans le domaine
0
3
Publications électroniques sur le réseau Internet
0
4
Publications sous forme de rapports techniques
3
5
Articles dans des revues ou journaux « grand public »
0
6
Communications dans des colloques internationaux
9
7
Communications dans des colloques nationaux
2
8
Nouvelles espèces (animales, végétales, microorganismes) décrites
9
Rapports de contrats (Union européenne, FAO, Convention, Collectivités
…)
2 (ANR 6 mois,
18 mois )
10
Applications (essais thérapeutiques ou cliniques, AMM …)
0
11
Brevets
12
Publications d’atlas (cartes, photos)
13
Documents vidéo-films
14
DEA ou MASTER 2 ayant utilisé les données de la campagne
4
15
Thèses ayant utilisé les données de la campagne
2 (en cours)
16
Traitement des échantillons et des données
Si en cours, préciser et donner les échéances
en cours
17
Transmission au SISMER des données acquises avec les moyens
communs du navire
(NB : cette transmission est systématique dans le cadre des navires gérés par Genavir)
Transmission au SISMER de données autres que celles acquises avec les
moyens communs du navire
Oui
Non
18
Transmission à d’autres banques de données BIOCEAN (en cours)
Oui
19
Transmission à d’autres équipes de données ou d’échantillons
Non
20
Considérez-vous la publication des résultats terminée
Si en cours préciser et donner les échéances
en cours
Fournir pour chacune des rubriques en classant année par année :