Depuis la découverte du microscope il y a plus de 350 ans, les scientifiques sont devenus très doués pour examiner de très petites choses, même leurs atomes. Mais même les microscopes les plus avancés ont un gros défaut: ils ne travaillent pas sous l'eau.
Les chercheurs océaniques doivent généralement collecter des échantillons dans le bleu saumâtre et les ramener dans leurs laboratoires pour qu'ils y jettent un bon coup d'œil, ce qui signifie que des créatures marines microscopiques sont retirées de leur habitat, ce qui modifie souvent leur comportement. Une équipe d'océanographes a récemment résolu le problème en développant un microscope sous-marin benthique qui permet au plongeur de regarder et d'enregistrer les plus infimes fragments de la vie marine.
«C’est important, car il existe des milliers de créatures sous-marines de taille millimétrique que nous ne pouvions pas étudier si elles n’étaient pas retirées et amenées au laboratoire», écrit l’équipe pour The Conversation .
Le champ d'application a été développé au laboratoire Jaffe pour l'imagerie sous-marine de l'institut océanographique Scripps. Il comprend deux parties: un petit ordinateur et une unité d’imagerie. Le plongeur utilise l'ordinateur pour contrôler le microscope et la caméra. Et l’unité d’imagerie est équipée d’un objectif haute puissance éclairé par un anneau de diodes électroluminescentes connecté à un objectif ajustable et flexible qui fonctionne un peu comme l’œil humain. Il permet à l’appareil de se concentrer sur des objets d’un micron, environ 1 / 100ème de la taille d’un cheveu humain.
Lors des essais préliminaires, l'objectif s'est déjà révélé être un changeur de jeu. Lors de tests sur des récifs coralliens de la mer Rouge, l'équipe a scruté les polypes coralliens, observant des comportements jamais vus auparavant. Des polypes de la même espèce utilisaient parfois leurs tentacules pour embrasser leurs voisins, «potentiellement pour partager de la nourriture, dans ce que nous appelons le polype s'embrasser», écrit l'équipe dans The Conversation .
Ils ont également remarqué que lorsque des polypes de différentes espèces étaient placés à proximité l'un de l'autre, ils attaquaient. Le polype le plus fort enverrait des filaments, qui font essentiellement partie de son intestin, recouvrant le polype voisin d'enzymes digestives, rapporte Megan Daley au Los Angeles Times .
«Ils utilisent essentiellement ces filaments pour digérer leur voisin», explique Andrew Mullen, l'étudiant diplômé qui a contribué au développement du microscope et auteur principal d'une étude sur le microscope dans la revue Nature Communications. Il a fallu un polype presque toute la nuit pour digérer son adversaire.
À Maui, les chercheurs ont utilisé le système pour examiner le blanchissement des coraux et la façon dont les algues colonisent et éventuellement étouffent les récifs coralliens endommagés. Ils ont découvert un motif unique en nid d'abeille suivi par les algues lors de la colonisation du récif, une chose encore jamais vue en laboratoire.
Lorsque l’océanographe Victor Smetacek a conçu l’idée en 2002, il s’est demandé si un microscope sous-marin pourrait «faire pour l’écologie microbienne ce que le télescope de Galilée a fait pour l’astronomie». Ces essais préliminaires donnent à penser que le microscope est en bonne voie. Ce gadget sophistiqué peut maintenant aider à répondre à de nombreuses questions, notamment la manière dont le varech se propage, l’évolution des maladies des récifs coralliens et le développement des larves de corail.
Le système n’est pas largement disponible, mais jusqu’à ce qu’il le soit, l’équipe a annoncé qu’elle mettrait son microscope à la disposition de la communauté scientifique et qu’elle se rendrait dans des projets de recherche dans le monde entier pour prendre des photos et réaliser des vidéos.
Polypes de coraux documentés par le BUM (Laboratoire Jaffe pour l'imagerie sous-marine / Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego)
