La Tour Eiffel en 3D

La reconstruction en 3D de l’édifice actif Tour Eiffel offre une nouvelle perspective sur le relief associé aux écosystèmes hydrothermaux profonds. Cette immersion à 1700 m a apporté de nouvelles réponses sur les facteurs qui influencent la distribution spatiale des communautés animales associées.

L’édifice hydrothermal Tour Eiffel, qui abrite le nœud est de l’observatoire EMSO-Açores, est l’un des édifices les plus étudiés au monde. Depuis sa découverte en 1992, il a fait l’objet d’un grand nombre d’études (Cuvelier, Sarrazin, et al., 2011; Sarrazin et al., 2014, 2015, 2020). Plusieurs campagnes d’échantillonnage et d’acquisition d’images ont permis de mettre en évidence les facteurs physico-chimiques tels que la température, les concentration en sulfure et fer, en partie responsables de la distribution des communautés de macrofaune à l’échelle de l’édifice (Cuvelier et al., 2009; Cuvelier, Sarradin, et al., 2011). Cependant on ne connaissait rien de l’influence de la topographie ou de la rugosité du substrat sur les patrons observés. Pourtant, la  complexité de l’habitat peut jouer un rôle significatif sur la structure des communautés benthiques comme c’est le cas en milieu côtier où les structures biogéniques (moulières, coraux, herbiers) sont souvent associées à une diversité et une abondance plus élevées (Koivisto & Westerbom, 2010). Le rôle de la topographie associée aux courants de fond n’avait jamais été étudié au niveau des sources hydrothermales profondes, principalement en raison de la difficulté à reconstruire la complexité des édifices hydrothermaux ainsi qu’à l’absence de mesures de courants à petite échelle.

La reconstruction de l’édifice Tour Eiffel à partir d’une approche de photogrammétrie a permis de lever ces verrous. En 2015,  une couverture complète de l’édifice à partir de transects vidéo effectués grâce au ROV Victor6000 a abouti à la reconstruction d’un modèle 3D de l’édifice. Couplé à des données hydrodynamiques acquises grâce à un courantomètre posé à quelques dizaines de mètres au pied de l’édifice, nous avons mis en évidence le rôle combiné de la topographie, de la position des fumeurs et des courants benthiques sur la distribution des communautés animales. Ainsi l’exposition et la distance aux fumeurs expliquent les différences de tailles observées au sein des assemblages de moules et la distribution des mattes microbiennes dont la répartition demeurait encore aujourd’hui inexpliquée (Girard et al., 2020). Les visites répétées sur site grâce aux missions de maintenance ont permis la reconstruction de modèles additionnels en 2016, 2018 et si tout se passe bien un nouveau modèle émergera de Momarsat 2020 ! Leur analyse nous permettra d’appréhender la variabilité temporelle de ces facteurs et leurs impacts sur les patrons de distribution des communautés et donc d’évaluer la stabilité de l’écosystème au cours du temps.

D’autre part, ce modèle a été importé dans un environnement virtuel et offre, par l’intermédiaire d’un casque de réalité virtuelle, une immersion à 1700 m de profondeur au cœur de Lucky Strike. Non seulement cette approche présente des avantages indéniables en termes de communication avec le grand public ou les gestionnaires, mais ouvre une perspective sans précédent pour appréhender cet environnement complexe. Il est même devenu un outil incontournable pour la préparation des plongées !

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References

Cuvelier, D., Sarradin, P.-M., Sarrazin, J., Colaco, A., Copley, J. T. P., Desbruyères, D., Glover, A. G., Santos, R. S., & Tyler, P. a. (2011). Hydrothermal faunal assemblages and habitat characterisation at the Eiffel Tower edifice (Lucky Strike, Mid-Atlantic Ridge). Marine Ecology, 32(2), 243–255. https://doi.org/10.1111/j.1439-0485.2010.00431.x

Cuvelier, D., Sarrazin, J., Colaco, A., Copley, J. T. P., Desbruyères, D., Glover, A. G., Tyler, P. A., & Serrão Santos, R. (2009). Distribution and spatial variation of hydrothermal faunal assemblages at Lucky Strike (Mid-Atlantic Ridge) revealed by high-resolution video image analysis. Deep-Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 56, 2026–2040. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2009.06.006

Cuvelier, D., Sarrazin, J., Colaco, A., Copley, J. T. P., Glover, A. G., Tyler, P. A., Santos, R. S., & Desbruyères, D. (2011). Community dynamics over 14 years at the Eiffel Tower hydrothermal edifice on the Mid-Atlantic Ridge. Limnology and Oceanography, 56(5), 1624–1640.

Girard, F., Sarrazin, J., Arnaubec, A., Cannat, M., Sarradin, P.-M., Wheeler, B., & Matabos, M. (2020). Currents and topography drive assemblage distribution on an active hydrothermal edifice. Progress in Oceanography, 187.

Koivisto, M. E., & Westerbom, M. (2010). Habitat structure and complexity as determinants of biodiversity in blue mussel beds on sublittoral rocky shores. Marine Biology, 157(7), 1463–1474. https://doi.org/10.1007/s00227-010-1421-9

Sarrazin, J., Cuvelier, D., Peton, L., Legendre, P., & Sarradin, P.-M. (2014). High-resolution dynamics of a deep-sea hydrothermal mussel assemblage monitored by the EMSO-Açores MoMAR observatory. Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 90, 62–75. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2014.04.004

Sarrazin, J., Legendre, P., de Busserolles, F., Fabri, M.-C., Guilini, K., Ivanenko, V. N., Morineaux, M., Vanreusel, A., & Sarradin, P.-M. (2015). Biodiversity patterns, environmental drivers and indicator species on a high-temperature hydrothermal edifice, Mid-Atlantic Ridge. Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, 121, 177–192. https://doi.org/10.1016/j.dsr2.2015.04.013

Sarrazin, J., Portail, M., Legrand, E., Cathalot, C., Laes, A., Lahaye, N., Sarradin, P. M., & Husson, B. (2020). Endogenous versus exogenous factors: What matters for vent mussel communities? Deep-Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 160(February), 103260. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2020.103260