L’atoll de Clipperton, un laboratoire unique pour étudier les extinctions déjà engagées, mais encore invisibles

CE QU'IL FAUT RETENIR

• L’île de Clipperton est une énigme pour la nature : son écosystème sur terre est très pauvre, il survit avec très peu et surtout grâce à ce que lui apporte l’écosystème marin tout proche.

• Cet atoll, presque désert, peut nous aider à comprendre des idées comme la dette d’extinction, le puits écologique, la microévolution et le lien entre les écosystèmes marins et terrestres.

• Pour les scientifiques, ce lieu avec peu de biodiversité est un laboratoire idéal pour mieux comprendre l’évolution.

Au milieu de l’océan Pacifique, Clipperton, aussi appelée île de la Passion, est le 13ᵉ territoire français d’outre-mer. Elle ressemble à une énigme écologique. L’atoll est très petit, isolé et difficile d’accès. Il y a peu de vie sur terre, mais la mer autour est riche et spéciale. On pourrait croire que c’est juste un endroit avec peu de biodiversité terrestre : peu de plantes, peu d’insectes, peu d’animaux qui volent ou marchent…

De plus, les conditions de vie y sont difficiles : l’île est souvent inondée par les tempêtes, il y a beaucoup de plastique, de la pêche illégale, des trafiquants de drogue et maintenant des projets d’exploitation des ressources minières sous-marines et d’installations portuaires. C’est beaucoup pour seulement 2 kilomètres carrés de cette couronne de corail et son lagon. C’est presque un atoll, avec un petit rocher volcanique de 23 mètres de haut.

Pourtant, cette pauvreté apparente en fait un sujet d’étude très intéressant. Clipperton nous permet d’observer, de manière très claire, les mécanismes de base qui maintiennent un équilibre minimal entre les différentes espèces dans un milieu donné. Ces mécanismes aident à expliquer l’évolution des îles et, par extension, l’évolution en général.

Sur une grande île continentale, il y a beaucoup d’interactions entre les espèces, parfois compliquées à comprendre, même si elles sont moins nombreuses que sur un continent. À Clipperton, au contraire, tout semble plus simple : une petite bande de terre, un lagon presque fermé, des oiseaux marins, des crabes terrestres, quelques plantes, quelques insectes, des espèces arrivées par l’homme et des échanges constants entre la mer et la terre.

L’atoll devient alors un laboratoire naturel. Pas parce qu’il est riche, mais justement parce qu’il est pauvre, limité, instable, et donc plus facile à étudier, et parfois plus facile d’y faire des expériences.

Une île avec peu de vie sur terre

La vie sur terre à Clipperton est limitée. Les recherches de Marie-Hélène Sachet, dans les années 1960, ont montré que l’île avait peu de plantes. Son isolement, son histoire avec les humains et l’influence d’espèces introduites par l’homme ont marqué son paysage.

Des études plus récentes confirment que l’atoll a connu de grands changements écologiques.

Par exemple, l’arrivée de cochons en 1897 a servi à nourrir les ouvriers qui travaillaient à l’extraction du phosphate. Ces cochons ont vécu en liberté jusqu’au départ des ouvriers. Il y a aussi eu une augmentation importante des populations de crabes terrestres, des changements dans la végétation (le seul végétal qui ressemble à un arbre est le cocotier, apporté par l’homme lors des tentatives d’exploitation du phosphate). Plus récemment, il y a eu la présence de rats et des changements dans les populations d’oiseaux marins.

En 2005, une expédition scientifique menée par le Muséum national d’histoire naturelle (MNHN), à laquelle j’ai participé, a fait un inventaire complet de la vie sur terre de l’atoll. Ce travail continue depuis.

Mais être pauvre ne veut pas dire qu’il n’y a pas d’écosystème qui fonctionne. La partie terrestre de Clipperton dépend beaucoup du milieu marin qui l’entoure. Les oiseaux marins apportent sur l’île des nutriments produits en mer, notamment par leurs fientes (le guano) ; les crabes déplacent et transforment la matière organique ; les débris apportés par la mer, les embruns et les tempêtes redistribuent des ressources sur le bord de mer.

La zone où le récif, la plage, le lagon et la végétation se rencontrent fonctionne donc comme une zone de transition entre l’écosystème terrestre et l’écosystème marin. C’est un endroit actif, où les échanges de vie et de chimie permettent de maintenir une vie terrestre minimale.

Cette idée correspond à la notion de « subventions » en écologie : des ressources produites dans un habitat peuvent influencer les chaînes alimentaires d’un autre habitat, surtout aux limites entre les écosystèmes. Dans ce contexte, les échanges de nutriments, de nourriture, de déchets ou d’animaux entre milieux voisins peuvent changer profondément les équilibres écologiques.

Sur les îles au milieu de l’océan, ces transferts entre la mer et la terre sont souvent très importants. Clipperton en est un exemple extrême : la terre est pauvre mais nourrie par l’océan.

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Un puits écologique dépendant de la mer

L’idée de « puits écologique » vient du modèle source-puits, qui fait partie de la théorie expliquant la répartition des espèces.

Dans un habitat « source », une population produit plus d’individus qu’elle n’en perd. Dans un habitat « puits », au contraire, la reproduction locale ne suffit pas à remplacer les morts, et la population ne survit que grâce à des apports extérieurs. Cette idée peut s’appliquer à Clipperton : la terre n’est pas seulement un habitat pauvre, c’est aussi un système qui reçoit des « subventions ».

L’île fonctionne moins comme un écosystème terrestre indépendant que comme une extension du système marin. Les oiseaux, les crabes, les matières organiques déposées et les échanges le long de la côte apportent l’énergie et les nutriments qui manquent au sol.

En ce sens, Clipperton peut être vu comme un puits écologique pour la nourriture : la vie sur terre se maintient localement grâce à des ressources venant d’ailleurs. Même les lézards dépendent indirectement des oiseaux, car ils mangent les tiques pleines de sang des oiseaux et ils fréquentent beaucoup les colonies d’oiseaux.

Cette dépendance rend l’atoll très fragile. Si les populations d’oiseaux diminuent, si le nombre de crabes change, si les rats dérangent la reproduction des oiseaux, si les tempêtes modifient la végétation ou si la pollution plastique change la zone côtière – ce qui arrive souvent –, alors tout le fonctionnement de la vie sur terre peut être affecté.

Sur une île plus grande, les effets seraient moins importants. À Clipperton, ils deviennent tout de suite visibles.

La dette d’extinction : une disparition qui a déjà commencé mais qu’on ne voit pas

La dette d’extinction décrit une situation où des espèces existent encore, mais les conditions qui permettaient leur survie à long terme ont déjà disparu.

En effet, l’extinction n’est pas immédiate : elle peut être retardée. Une population peut survivre quelques années, quelques décennies, parfois plus, avant de disparaître complètement. Cette idée a été développée en conservation pour comprendre les effets qui apparaissent plus tard après la fragmentation, la destruction des habitats ou les perturbations écologiques.

Clipperton permet de montrer cette idée à petite échelle. Quand un habitat est réduit, fermé, simplifié ou perturbé, certaines espèces peuvent continuer à vivre un temps, mais leur avenir est déjà compromis. Le cas du lagon est très parlant. Dans les années 1960, Aguesse et Gaillot ont signalé deux espèces de libellules sur l’atoll, à une époque où le lagon servait encore d’habitat d’eau douce ou légèrement salée pour certains organismes.

Lors de l’expédition de 2005, le fonctionnement écologique du lagon n’était plus le même. L’inventaire des insectes publié a montré une faune d’insectes très pauvre et très limitée, où les populations de libellules mentionnées précédemment n’ont pas été retrouvées.

Cet exemple peut être vu comme une petite histoire de dette d’extinction. Les espèces de libellules ont peut-être survécu tant que le lagon gardait certaines conditions favorables : eau libre, plantes aquatiques ou près de l’eau, conditions chimiques adaptées au développement des larves.

Quand le lagon a changé de fonctionnement – fermeture, excès de nutriments, couches d’eau différentes, changement des habitats côtiers –, ces populations ont pu disparaître. La disparition observée en 2005 était peut-être seulement la conséquence tardive d’un changement qui avait commencé bien avant.

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Un laboratoire de petite évolution

Les petites îles isolées sont des endroits parfaits pour étudier la microévolution. Les populations y sont souvent peu nombreuses, isolées, soumises à des événements fondateurs, à la dérive génétique (changements aléatoires dans la fréquence des gènes), à des périodes où la population diminue fortement et à des pressions de sélection spécifiques.

Clipperton pousse cette logique à l’extrême : l’espace est petit, les habitats sont peu nombreux, les ressources varient, les introductions d’espèces par l’homme sont brutales, et les recolonisations (le retour de la vie après une disparition) sont probablement rares.

Dans un tel système, chaque population devient intéressante à étudier. Une petite coccinelle, une mouche, un criquet, un scarabée, une punaise de mer ou un petit animal du sol ne sont pas seulement des espèces présentes sur une liste : ce sont des témoins de la colonisation, de la survie, de l’adaptation ou de l’échec écologique.

Notre inventaire des insectes de Clipperton réalisé après l’expédition de 2005 insistait déjà sur cet aspect, en considérant l’atoll comme un petit monde où les populations terrestres doivent être comprises à la fois par leur pauvreté, leur isolement et leurs liens avec les milieux marins et côtiers.

La microévolution peut s’y manifester de plusieurs manières : différenciation de populations isolées, perte ou changement de comportements, adaptation à des ressources inhabituelles, dépendance plus forte aux oiseaux ou aux crabes, tolérance au sel, aux embruns, à la chaleur, à la sécheresse ou à d’autres perturbations. Même quand il y a peu d’espèces, il peut y avoir beaucoup d’écologie.

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Ce que les « cold spots » de biodiversité nous apprennent

La conservation se concentre souvent sur les endroits riches en biodiversité : forêts tropicales, récifs coralliens, montagnes avec beaucoup d’espèces uniques. C’est bien sûr nécessaire. Mais les endroits avec peu de biodiversité ont aussi une valeur scientifique. Ils montrent les limites de la vie et comment elle fonctionne.

Clipperton permet d’observer ce qui se passe dans un écosystème quand presque tout dépend de quelques flux : les apports marins, les oiseaux, les crabes, le littoral, le lagon. Si l’un de ces éléments change, l’ensemble peut se réorganiser. À ce titre, l’atoll n’est pas seulement un territoire isolé du Pacifique français ; c’est un modèle miniature pour réfléchir aux écosystèmes fragiles, aux extinctions retardées et aux dépendances invisibles.

Dans un monde marqué par les changements climatiques, la montée du niveau de la mer, les espèces qui envahissent de nouveaux milieux, la pollution plastique et la simplification des habitats, ce type de système devient précieux. Il nous rappelle qu’un écosystème peut sembler stable alors qu’il est déjà déséquilibré. Il nous montre qu’une extinction peut être en cours avant d’être visible. Il nous apprend aussi qu’une biodiversité pauvre n’est pas une biodiversité sans intérêt.

À Clipperton, la vie sur terre tient à peu de choses : des oiseaux qui reviennent, des crabes qui se déplacent, des plantes qui résistent, des insectes qui survivent, un lagon qui change, une mer qui nourrit. C’est peu, mais c’est suffisant pour faire de cet atoll un observatoire exceptionnel du fonctionnement des écosystèmes que nous devons étudier et protéger. Mais le niveau de la mer devrait monter, et Clipperton est particulièrement vulnérable.

Romain Garrouste a reçu des financements de MNHN, CNRS, Sorbonne Université, ANR, Labex BCdiv et CEBA, WWF, National Geographic, MNHN, MRAE, MITI CNRS, Institut de la Transition Écologique et de l'Océan de Sorbonne Université