Sciences de la mer

C’est peut-être la branche la plus connue des sciences de la mer et, à ce titre, on peut la considérer comme son cœur. La biologie marine en soi englobe l’étude des différents composants vivants des écosystèmes marins. Elle étudie les plantes marines, comme la posidonie, les algues et les organismes marins, du plancton aux baleines en passant par les oiseaux. Elle approfondit la connaissance des cycles de vie des différentes espèces, de leurs adaptations à la vie sous-marine, de leurs interactions et de leurs relations avec l’environnement environnant.

La biologie marine explore également la génétique des êtres vivants et comprend leur reproduction et leur biodiversité. Cette étude inclut des observations à l’échelle moléculaire (biochimique), cellulaire, individuelle, de population et de communauté.

La compréhension, la protection, le suivi et la gestion de l’océan et de ses ressources figurent parmi les principaux objectifs de cette discipline.

L’écologie marine étudie tous les êtres vivants dans l’océan et leurs interactions avec d’autres êtres vivants (éléments biotiques) et les éléments non vivants de l’environnement (éléments abiotiques). Il s’agit donc de l’étude et de la compréhension des principes fondamentaux sur lesquels repose le fonctionnement de l’écosystème marin.

Ce sont précisément les interactions entre les organismes, comme la compétition, la prédation, la symbiose, le parasitisme, et les interactions entre les organismes et l’environnement qui déterminent la distribution et l’abondance des différentes espèces et les façons dont les organismes s’adaptent à l’environnement dans lequel ils vivent.

La zoologie est spécialisée dans l’étude des différents organismes marins, ainsi que dans leurs relations entre eux, avec l’environnement et avec l’être humain.

L’ichtyologie est la branche spécifique qui s’occupe des poissons, à la fois osseux, comme la plupart des poissons connus, et cartilagineux, comme les requins et les raies. Cette discipline explore en détail les fonctions physiologiques des êtres vivants et analyse également l’origine, la descendance et l’évolution au cours de l’histoire des animaux marins que nous connaissons aujourd’hui.

La zoologie vise souvent à surveiller et à conserver les différentes espèces afin de préserver la biodiversité et le bien-être des écosystèmes. Mais elle ne s’arrête pas là : elle enquête et explore pour connaître et étudier toujours plus d’espèces. À ce jour, on estime que plus de 95% des invertébrés marins sont encore inconnus (Évaluation mondiale de l’océan II, ONU).

La botanique marine étudie les espèces de plantes marines vasculaires à fleurs, tandis que la phycologie étudie plus spécifiquement les algues et les cyanobactéries. Ces deux disciplines conduisent des recherches sur le terrain et en laboratoire pour étudier les propriétés génétiques des algues, leur rôle dans l’écosystème et l’impact des changements environnementaux sur leur développement.

Le rôle de la phycologie est également très important dans d’autres domaines comme la pharmacologie : de nombreux médicaments et cosmétiques sont en effet à base d’algues.

La connaissance des algues peut être davantage appliquée dans l’industrie alimentaire et des superaliments, dans l’industrie des bioplastiques, des biocarburants et d’autres secteurs.

L’océanographie étudie les processus physiques, chimiques, géologiques, écologiques et biologiques qui régissent l’océan. L’océanographie implique la collecte de données à l’aide de bouées, de satellites et d’autres instruments. Suit une phase d’analyse en laboratoire, où les chercheurs créent des modèles pour comprendre les tendances actuelles et les scénarios futurs de l’océan en réponse à des facteurs externes, tels que le changement climatique, la surpêche et la pollution.

L’océanographie biologique étudie les processus biologiques de l’océan, tels que les chaînes alimentaires et les transferts d’énergie et de matière entre les organismes producteurs, consommateurs et décomposeurs. L’océanographie biologique étudie la distribution, l’abondance, le développement des espèces et comment les organismes interagissent entre eux, s’adaptent à leur environnement et interagissent avec les processus océaniques. Pour mener à bien leurs travaux, les chercheurs peuvent utiliser des observations sur le terrain, des modèles informatiques ou des expériences en laboratoire et sur le terrain. Un des principaux objectifs est l’étude du plancton : sa diversité, sa distribution et sa productivité, ainsi que son rôle dans le cycle global du carbone.

L’océanographie chimique décrit qualitativement et quantitativement la chimie, les réactions chimiques et les processus associés qui déterminent la distribution et la disponibilité des espèces chimiques telles que les éléments, les isotopes, les atomes et les molécules dans l’eau de mer. Elle étudie également les échanges entre l’océan et l’atmosphère, tels que l’augmentation du dioxyde de carbone (CO2) et sa relation avec l’acidification des océans et les phénomènes météorologiques. L’océanographie chimique étudie également les processus chimiques de la vie marine, tels que la chimiosynthèse, la respiration et la calcification. Ces processus se produisent à la surface de l’océan, dans la colonne d’eau, dans les profondeurs et sous les fonds marins.

L’océanographie physique étudie l’interaction entre la couche superficielle de l’océan et l’atmosphère, ainsi que le transfert d’énergie entre les différentes masses d’eau, le mouvement des vagues et les marées. Ce domaine inclut également l’étude des facteurs environnementaux, tels que la température, la salinité, la pression et le comportement du son et de la lumière dans l’océan. Les processus physiques impliquant les organismes marins, comme la communication des baleines par le biais des sons et les adaptations des organismes à haute pression, sont également étudiés. L’océanographie physique est également un point de contact important avec la climatologie, dans l’étude des événements météorologiques extrêmes, tels que les tsunamis, les raz-de-marée et les ouragans.

Le droit et la loi de la mer trouvent leur expression la plus élevée dans la Convention des Nations Unies sur le droit de la mer (UNCLOS). Ils reposent sur ce traité international qui définit les droits et les responsabilités des États dans l’utilisation des mers et de l’océan. Les articles de ce traité régissent la juridiction des États en eaux côtières, les droits de navigation, les revendications minières marines et également la protection des espèces les plus vulnérables. Les experts dans ce domaine peuvent, entre autres, résoudre les différends maritimes et soutenir les négociations entre États ou parties impliquées dans des incidents maritimes, qu’ils soient liés à des activités maritimes récréatives ou commerciales.

Les plongeurs professionnels et amateurs peuvent jouer un rôle essentiel dans la recherche. En plongeant dans les profondeurs, ils peuvent aider les scientifiques à surveiller la biodiversité marine et les écosystèmes pour disposer d’un système d’information mondial complet. Une partie de leur rôle clé passe également par la vulgarisation scientifique grâce à des photographies et des vidéos sous-marines, promouvant ainsi la protection, la conservation et la restauration de la vie marine et des habitats, notamment en collaboration avec les aires marines protégées.
L‘archéologie sous-marine s’inscrit dans ce domaine et s’occupe de la récupération et de l’étude d’anciens objets submergés, témoins de civilisations et de peuples, afin de préserver et de protéger le patrimoine culturel subaquatique.

La vulgarisation scientifique est un élément clé des sciences marines qui vise à rendre les informations scientifiques liées à l’océan, à sa biodiversité et aux services qu’il rend aux humains plus compréhensibles et accessibles. Vulgariser les sciences de la mer nous permet de rapprocher la société de la mer, en comblant le fossé qui caractérise souvent cette relation. La vulgarisation est une recherche constante de moyens de diffusion plus efficaces : art, documentaires, réseaux sociaux, littérature, contenus éducatifs et bien d’autres méthodes pour toucher tous les publics.

L’ingénierie navale est une branche de l’ingénierie qui se consacre à la conception des navires et à leur maintenance, s’impliquant dans différents secteurs de la construction navale : maritime, militaire, de plaisance et offshore.

La géologie marine étudie l’histoire, les structures et les processus géologiques qui forment les montagnes, les canyons et les vallées des fonds marins, ainsi que les pentes et les plateformes moins profondes qui entourent les continents, et les zones côtières comme les plages et les estuaires. Grâce à l’échantillonnage, ils observent des millions d’années d’histoire, l’expansion des fonds marins, la tectonique des plaques et la circulation océanique. Ils examinent également les processus volcaniques, la circulation du manteau, la circulation hydrothermale, la genèse du magma et la formation de la crosta.

L’aménagement de l’espace maritime est une approche coordonnée et interdisciplinaire pour analyser et gérer la répartition spatio-temporelle des activités humaines dans l’océan. Cette approche garantit que les activités anthropiques dans les zones marines et côtières soient menées de manière efficace, sûre et durable afin de minimiser les conflits entre les parties prenantes, en cherchant à réduire au maximum l’impact environnemental, et en trouvant des synergies entre les secteurs économiques. L’aménagement de l’espace maritime vise à équilibrer les demandes de développement économique avec la nécessité de protéger l’environnement marin et côtier, afin de fournir des avantages sociaux et économiques de manière planifiée.