Kim Juniper - Vingt mille lieues sous les mers
Le biologiste plonge à deux, voire à trois kilomètres de profondeur, à la recherche de trésors inexplorés
Vous faire rencontrer des chercheurs passionnants et passionnés, c'est ce que proposent la revue Découvrir et Le Devoir dans cette série de portraits de membres de notre communauté scientifique. Ces portraits, présentés en primeur ici, sont extraits de la revue bimestrielle Découvrir, qui rend compte des avancées de la recherche d'ici, dans toutes les disciplines. Le prochain numéro sera disponible en kiosque au cours des prochains jours (www.acfas.ca/decouvrir).
La mer. Kim Juniper en rêvait déjà lorsqu'il était enfant. Et pourtant, ce professeur de l'Université du Québec à Montréal (UQAM) a grandi dans les plaines de la Saskatchewan. Mais chaque semaine, les yeux rivés à l'écran, le jeune Kim suivait l'équipe de Jacques Cousteau dans ses expéditions. Les écosystèmes marins, repérés jusqu'à vingt mètres de profondeur, livraient leurs incroyables secrets à la caméra.
Quarante ans plus tard, c'est au tour de Kim Juniper d'explorer les fonds océaniques. Mais le professeur ne se contente pas, comme le faisait son héros d'enfance, de plonger à vingt mètres sous la surface de l'eau. C'est à deux, voire trois kilomètres de profondeur que le biologiste plonge, à la recherche de trésors inexplorés.
« J'ai su très jeune ce que je voulais faire dans la vie, déclare le professeur Juniper. J'ai choisi de faire mon baccalauréat en zoologie parce que j'étais fasciné par la faune marine. Malheureusement, à l'Université de l'Alberta où j'ai étudié, je n'avais jamais la chance d'aller sur le terrain pour observer ce que j'apprenais dans les livres. »
Cette chance, Kim l'obtient finalement en 1976 lorsqu'il prend un vol en direction de la Nouvelle-Zélande. « On m'a proposé de faire une maîtrise là-bas et j'ai sauté sur l'occasion. Finalement, j'y suis resté cinq ans et je suis revenu avec un doctorat en poche. »
Mais le nouveau docteur ès sciences n'avait toujours pas réalisé son rêve. Bien qu'intéressant, le sujet de sa thèse portait sur un petit escargot de mer vivant dans la zone de balancement des marées, à quelques mètres de profondeur tout au plus.
Heureusement, tout vient à point à qui sait attendre ! Lorsque Kim entreprend son postdoctorat à l'Institut des sciences de la mer, en Colombie-Britannique, son directeur lui propose deux sujets : travailler sur de petits vers d'eau douce qui colonisent les fossés de l'aéroport local ou utiliser le sous-marin Pisces IV de Pêches et Océans Canada pour aller étudier des bactéries colonisant les fonds marins, à 200 mètres de profondeur. « Je n'ai pas eu à réfléchir longtemps, avoue le professeur en éclatant de rire. Les égouts de l'aéroport, ce serait pour une autre fois ! »
Une semaine par mois, Kim jouit à sa guise du sous-marin scientifique. Chaque matin, il se pointe sur le quai et organise sa propre petite expédition. « Je plongeais le matin, remontais à la surface pour aller luncher et replongeais l'après-midi. C'était le grand luxe. »
Pourtant, le jeune chercheur reste sur sa faim. Il veut voir ce qui se cache plus loin de la côte, mais surtout... plus creux ! Puis un jour, une collègue l'invite à prendre part à une expédition canado-américaine qui s'organise pour aller observer la dorsale Juan de Fuca, à 24 heures en bateau de la côte Ouest américaine. À plusieurs milliers de mètres de profondeur...
Lumière sur les abysses
« C'était une époque de grande frénésie dans le monde de l'exploration marine, raconte le professeur. Quelques années auparavant, en 1977, une équipe avait fait une découverte extraordinaire au large des îles Galapagos. Sous plusieurs kilomètres d'eau, elle avait repéré un écosystème complètement indépendant de la vie sur Terre. »
Aujourd'hui, on sait que si des organismes biologiques arrivent à survivre à de telles profondeurs, c'est grâce à la présence de sources hydrothermales. « Il existe sur le plancher océanique des crêtes longues de plusieurs milliers de kilomètres, explique le professeur Juniper. Ces crêtes, qu'on appelle dorsales, se situent sur la zone où se rencontrent deux plaques tectoniques. »
Comme ailleurs sur la croûte terrestre, l'écartement entre les plaques permet au magma de remonter jusqu'à la surface. « Sur le fond océanique, les éruptions de magma forment des volcans sous-marins. On peut voir des cratères de plusieurs mètres, tout au long des dorsales. Ces volcans crachent de l'eau chaude qui contient des métaux lourds et d'autres composés, habituellement nuisibles. Ce qui est incroyable, c'est que tout un écosystème s'est développé dans cette pluie de particules toxiques. »
En effet, la chaleur du magma permet de solubiliser les minéraux de la croûte océanique dans l'eau de mer qui pénètre dans la roche. Une fois réchauffée et chargée de minéraux, l'eau sort des cratères et crée une source hydrothermale. Nombre de bactéries arrivent à se nourrir des minéraux qui s'y trouvent. À leur tour, ces bactéries forment des composés organiques, dont des acides aminés et des sucres, qui alimentent une faune marine, dont des vers, des palourdes et des crustacés.
À l'époque, cette découverte a complètement révolutionné notre conception de la vie sur Terre et ailleurs dans l'Univers. On a compris qu'il n'était pas nécessaire de se trouver assez près du Soleil pour bénéficier de la photosynthèse et à la fois assez loin pour ne pas suffoquer sous la chaleur. La vie était possible dans les climats les plus hostiles. « Il s'agissait d'une percée scientifique prodigieuse », se souvient Kim Juniper.
C'est donc dans ce climat d'enthousiasme général que Kim accepte l'offre de sa collègue de l'Université de Victoria et embarque à bord d'un navire océanographique canadien qui le mènera jusqu'à la dorsale Juan de Fuca, à la recherche de sources hydrothermales. Après 24 heures passées sur une mer houleuse, les chercheurs sont enfin prêts à mettre à l'eau le sous-marin Pisces IV. Le jeune biologiste s'apprête à vivre une expérience inoubliable. « Les sous-marins scientifiques comme le Pisces IV sont très exigus : environ deux mètres de diamètre. Deux chercheurs et un pilote peuvent prendre place à bord. Pour se rendre jusqu'à la faille, à 2000 mètres de profondeur, il faut glisser dans le noir total pendant deux heures, un peu comme dans un ascenseur qui n'en finit plus de descendre. C'est un peu surréaliste. »
Lorsque le sous-marin touche finalement le fond, le pilote met en marche les moteurs et les phares d'éclairage. Déception : le fond marin est complètement désert. Il faudra tout recommencer, un peu plus loin cette fois...
Les chercheurs ne perdent rien pour attendre. « Dès la troisième plongée, nous avons découvert des sources hydrothermales. J'étais fou de joie ! Toutes ces structures géologiques et ces organismes biologiques dont j'avais entendu parler dans les magazines scientifiques étaient sous mes yeux. »
Du coup, le chercheur attrape la piqûre. Au cours des 15 années qui ont suivi cette première plongée, il est retourné plus de 60 fois à bord de sous-marins habités. Il a aussi réalisé des centaines de plongées à l'aide de sous-marins téléguidés. Aujourd'hui reconnues internationalement, les recherches de Kim Juniper ont permis à l'ensemble de la communauté scientifique d'acquérir de précieuses connaissances sur les abysses, un écosystème qui était complètement inconnu il y a 30 ans !
« Nous savons maintenant que les abysses sont la plus vaste zone écologique de la Terre », se réjouit le chercheur. Plusieurs compagnies pharmaceutiques ont déjà commencé à exploiter leurs richesses. Par exemple, les scientifiques ont trouvé un ver sous-marin dont le sang est particulièrement riche en pigments et autres protéines. Les chercheurs pourraient s'en inspirer pour mettre au point un sang humain artificiel, éliminant ainsi le besoin de collectes et de banques de sang.
Et l'aventure ne fait que commencer. « Jusqu'à maintenant, nous avons répertorié 200 000 espèces biologiques dans les fonds marins, affirme le professeur Juniper. Certains chercheurs estiment qu'il en existe sept millions. »
De la mer au studio
Ses découvertes, Kim Juniper aime bien les partager. Pas seulement avec les membres de la communauté scientifique mais aussi avec le grand public. Des articles de vulgarisation dans Les Débrouillards, Découvrir ou National Geographic World aux émissions télévisées comme Découverte, Zone Science ou Discovery Canada, en passant par l'émission radio Les Années lumière, aucun média ne lui échappe.
Et le plongeur n'est pas seulement l'objet de reportages, il crée ses propres documentaires ! « J'adore le rôle de réalisateur », s'exclame-t-il. Ça paraît ! Dès 1986, il présente un premier reportage au pavillon canadien de l'Exposition universelle, tenue à Vancouver. En 1996, son documentaire intitulé Oasis au fond des mers a été retenu pour compétition au Festival international du film maritime et d'exploration, à Toulon. Cette production a été diffusée sur les ondes du canal Savoir, tout comme La Face cachée des abysses, sa dernière réalisation.
En plus d'agir à titre de réalisateur, Kim Juniper a joué le rôle de conseiller scientifique pour une production Imax qui sortira ce printemps aux États-Unis et ensuite au Canada, sous le titre Volcans des abysses. Pour les mordus, le chercheur a aussi lancé le cédérom Oasis.
Comme si cela n'était pas assez, il a agi à titre de conseiller pour une exposition scientifique qui a fait le tour du Québec en 2002. Intitulée Zoom sur l'abysse, l'exposition était destinée aux enfants et adolescents. L'événement a connu un tel succès qu'un livre en sera tiré ce printemps. Les enfants de l'école FACE, spécialisée dans l'enseignant des arts, ont contribué à la préparation du bouquin. « Mes propres enfants vont à l'école FACE, déclare le professeur Juniper. Ils ont assez de sciences à la maison, je veux leur faire connaître autre chose ! »
Si Kim Juniper consacre autant d'efforts à la vulgarisation scientifique, c'est bien sûr parce qu'il aime communiquer. Mais il a aussi une autre idée derrière la tête : la protection des fonds marins. « Nous sommes en train de détruire un écosystème avant même de connaître ses ressources génétiques. Il est urgent de mobiliser l'opinion publique et de mettre en place des mécanismes qui assureront la protection adéquate des fonds. »
En effet, les compagnies pétrolières peuvent maintenant extraire le pétrole enfoui sous deux kilomètres d'eau. Les pêcheurs doivent aussi aller de plus en plus creux pour remplir leurs filets, brisant les coraux sur leur passage. « On dirait qu'une fois qu'ils quittent la côte, les humains laissent leur conscience environnementale derrière eux. »
Déjà, les efforts du professeur Juniper ont commencé à porter des fruits. « En 1998, Pêches et Océans Canada a demandé à la communauté scientifique de désigner des zones qui, selon elle, devraient être protégées des invasions humaines. Je me trouvais alors en pleine mer. J'ai ramassé deux collègues, on a écrit trois ou quatre pages sur la dorsale Juan de Fuca et on a envoyé ça par télécopieur au ministère, directement à partir du bateau ! »
Le 7 mars dernier, Kim Juniper se trouvait à Vancouver pour l'annonce de la création de la première Zone de protection marine (ZPM) au Canada : le champ hydrothermal Endeavour, situé au sud-ouest de l'île de Vancouver, sur la dorsale Juan de Fuca. « Le Canada est le premier pays à faire d'une dorsale une zone protégée. Il faut l'en féliciter. Mais on doit poursuivre les efforts, seulement une infime partie du fond marin est protégée. D'emblée, je ne suis pas contre l'exploitation des fonds océaniques, mais il faut fixer des balises. » Pourquoi défendre avec autant d'ardeur un écosystème qui se trouve à des milliers de mètres sous la mer ? Pour trois raisons, principalement. « D'abord, parce que le fond marin offre un potentiel génétique inimaginable pour des biotechnologies qui pourront améliorer les conditions de vie des humains. »
La seconde raison : l'équilibre de l'ensemble de la vie terrestre. « Tous les écosystèmes sur terre sont reliés d'une façon ou d'une autre. Si on détruit une partie des abysses, c'est sûr qu'on va en entendre parler en haut ! »
Et la troisième raison ? « Parce que c'est beau, tout simplement. »
***
Dans l'article intitulé « Bell ambiguïté » publié dans la dernière page « Science », on relatait les recherches menées par l'ingénieur Basilio Catania — et non Batania, comme il était écrit —, ex-directeur général des Laboratoires centraux de recherche en télécommunications d'Italie (CSELT).
La mer. Kim Juniper en rêvait déjà lorsqu'il était enfant. Et pourtant, ce professeur de l'Université du Québec à Montréal (UQAM) a grandi dans les plaines de la Saskatchewan. Mais chaque semaine, les yeux rivés à l'écran, le jeune Kim suivait l'équipe de Jacques Cousteau dans ses expéditions. Les écosystèmes marins, repérés jusqu'à vingt mètres de profondeur, livraient leurs incroyables secrets à la caméra.
Quarante ans plus tard, c'est au tour de Kim Juniper d'explorer les fonds océaniques. Mais le professeur ne se contente pas, comme le faisait son héros d'enfance, de plonger à vingt mètres sous la surface de l'eau. C'est à deux, voire trois kilomètres de profondeur que le biologiste plonge, à la recherche de trésors inexplorés.
« J'ai su très jeune ce que je voulais faire dans la vie, déclare le professeur Juniper. J'ai choisi de faire mon baccalauréat en zoologie parce que j'étais fasciné par la faune marine. Malheureusement, à l'Université de l'Alberta où j'ai étudié, je n'avais jamais la chance d'aller sur le terrain pour observer ce que j'apprenais dans les livres. »
Cette chance, Kim l'obtient finalement en 1976 lorsqu'il prend un vol en direction de la Nouvelle-Zélande. « On m'a proposé de faire une maîtrise là-bas et j'ai sauté sur l'occasion. Finalement, j'y suis resté cinq ans et je suis revenu avec un doctorat en poche. »
Mais le nouveau docteur ès sciences n'avait toujours pas réalisé son rêve. Bien qu'intéressant, le sujet de sa thèse portait sur un petit escargot de mer vivant dans la zone de balancement des marées, à quelques mètres de profondeur tout au plus.
Heureusement, tout vient à point à qui sait attendre ! Lorsque Kim entreprend son postdoctorat à l'Institut des sciences de la mer, en Colombie-Britannique, son directeur lui propose deux sujets : travailler sur de petits vers d'eau douce qui colonisent les fossés de l'aéroport local ou utiliser le sous-marin Pisces IV de Pêches et Océans Canada pour aller étudier des bactéries colonisant les fonds marins, à 200 mètres de profondeur. « Je n'ai pas eu à réfléchir longtemps, avoue le professeur en éclatant de rire. Les égouts de l'aéroport, ce serait pour une autre fois ! »
Une semaine par mois, Kim jouit à sa guise du sous-marin scientifique. Chaque matin, il se pointe sur le quai et organise sa propre petite expédition. « Je plongeais le matin, remontais à la surface pour aller luncher et replongeais l'après-midi. C'était le grand luxe. »
Pourtant, le jeune chercheur reste sur sa faim. Il veut voir ce qui se cache plus loin de la côte, mais surtout... plus creux ! Puis un jour, une collègue l'invite à prendre part à une expédition canado-américaine qui s'organise pour aller observer la dorsale Juan de Fuca, à 24 heures en bateau de la côte Ouest américaine. À plusieurs milliers de mètres de profondeur...
Lumière sur les abysses
« C'était une époque de grande frénésie dans le monde de l'exploration marine, raconte le professeur. Quelques années auparavant, en 1977, une équipe avait fait une découverte extraordinaire au large des îles Galapagos. Sous plusieurs kilomètres d'eau, elle avait repéré un écosystème complètement indépendant de la vie sur Terre. »
Aujourd'hui, on sait que si des organismes biologiques arrivent à survivre à de telles profondeurs, c'est grâce à la présence de sources hydrothermales. « Il existe sur le plancher océanique des crêtes longues de plusieurs milliers de kilomètres, explique le professeur Juniper. Ces crêtes, qu'on appelle dorsales, se situent sur la zone où se rencontrent deux plaques tectoniques. »
Comme ailleurs sur la croûte terrestre, l'écartement entre les plaques permet au magma de remonter jusqu'à la surface. « Sur le fond océanique, les éruptions de magma forment des volcans sous-marins. On peut voir des cratères de plusieurs mètres, tout au long des dorsales. Ces volcans crachent de l'eau chaude qui contient des métaux lourds et d'autres composés, habituellement nuisibles. Ce qui est incroyable, c'est que tout un écosystème s'est développé dans cette pluie de particules toxiques. »
En effet, la chaleur du magma permet de solubiliser les minéraux de la croûte océanique dans l'eau de mer qui pénètre dans la roche. Une fois réchauffée et chargée de minéraux, l'eau sort des cratères et crée une source hydrothermale. Nombre de bactéries arrivent à se nourrir des minéraux qui s'y trouvent. À leur tour, ces bactéries forment des composés organiques, dont des acides aminés et des sucres, qui alimentent une faune marine, dont des vers, des palourdes et des crustacés.
À l'époque, cette découverte a complètement révolutionné notre conception de la vie sur Terre et ailleurs dans l'Univers. On a compris qu'il n'était pas nécessaire de se trouver assez près du Soleil pour bénéficier de la photosynthèse et à la fois assez loin pour ne pas suffoquer sous la chaleur. La vie était possible dans les climats les plus hostiles. « Il s'agissait d'une percée scientifique prodigieuse », se souvient Kim Juniper.
C'est donc dans ce climat d'enthousiasme général que Kim accepte l'offre de sa collègue de l'Université de Victoria et embarque à bord d'un navire océanographique canadien qui le mènera jusqu'à la dorsale Juan de Fuca, à la recherche de sources hydrothermales. Après 24 heures passées sur une mer houleuse, les chercheurs sont enfin prêts à mettre à l'eau le sous-marin Pisces IV. Le jeune biologiste s'apprête à vivre une expérience inoubliable. « Les sous-marins scientifiques comme le Pisces IV sont très exigus : environ deux mètres de diamètre. Deux chercheurs et un pilote peuvent prendre place à bord. Pour se rendre jusqu'à la faille, à 2000 mètres de profondeur, il faut glisser dans le noir total pendant deux heures, un peu comme dans un ascenseur qui n'en finit plus de descendre. C'est un peu surréaliste. »
Lorsque le sous-marin touche finalement le fond, le pilote met en marche les moteurs et les phares d'éclairage. Déception : le fond marin est complètement désert. Il faudra tout recommencer, un peu plus loin cette fois...
Les chercheurs ne perdent rien pour attendre. « Dès la troisième plongée, nous avons découvert des sources hydrothermales. J'étais fou de joie ! Toutes ces structures géologiques et ces organismes biologiques dont j'avais entendu parler dans les magazines scientifiques étaient sous mes yeux. »
Du coup, le chercheur attrape la piqûre. Au cours des 15 années qui ont suivi cette première plongée, il est retourné plus de 60 fois à bord de sous-marins habités. Il a aussi réalisé des centaines de plongées à l'aide de sous-marins téléguidés. Aujourd'hui reconnues internationalement, les recherches de Kim Juniper ont permis à l'ensemble de la communauté scientifique d'acquérir de précieuses connaissances sur les abysses, un écosystème qui était complètement inconnu il y a 30 ans !
« Nous savons maintenant que les abysses sont la plus vaste zone écologique de la Terre », se réjouit le chercheur. Plusieurs compagnies pharmaceutiques ont déjà commencé à exploiter leurs richesses. Par exemple, les scientifiques ont trouvé un ver sous-marin dont le sang est particulièrement riche en pigments et autres protéines. Les chercheurs pourraient s'en inspirer pour mettre au point un sang humain artificiel, éliminant ainsi le besoin de collectes et de banques de sang.
Et l'aventure ne fait que commencer. « Jusqu'à maintenant, nous avons répertorié 200 000 espèces biologiques dans les fonds marins, affirme le professeur Juniper. Certains chercheurs estiment qu'il en existe sept millions. »
De la mer au studio
Ses découvertes, Kim Juniper aime bien les partager. Pas seulement avec les membres de la communauté scientifique mais aussi avec le grand public. Des articles de vulgarisation dans Les Débrouillards, Découvrir ou National Geographic World aux émissions télévisées comme Découverte, Zone Science ou Discovery Canada, en passant par l'émission radio Les Années lumière, aucun média ne lui échappe.
Et le plongeur n'est pas seulement l'objet de reportages, il crée ses propres documentaires ! « J'adore le rôle de réalisateur », s'exclame-t-il. Ça paraît ! Dès 1986, il présente un premier reportage au pavillon canadien de l'Exposition universelle, tenue à Vancouver. En 1996, son documentaire intitulé Oasis au fond des mers a été retenu pour compétition au Festival international du film maritime et d'exploration, à Toulon. Cette production a été diffusée sur les ondes du canal Savoir, tout comme La Face cachée des abysses, sa dernière réalisation.
En plus d'agir à titre de réalisateur, Kim Juniper a joué le rôle de conseiller scientifique pour une production Imax qui sortira ce printemps aux États-Unis et ensuite au Canada, sous le titre Volcans des abysses. Pour les mordus, le chercheur a aussi lancé le cédérom Oasis.
Comme si cela n'était pas assez, il a agi à titre de conseiller pour une exposition scientifique qui a fait le tour du Québec en 2002. Intitulée Zoom sur l'abysse, l'exposition était destinée aux enfants et adolescents. L'événement a connu un tel succès qu'un livre en sera tiré ce printemps. Les enfants de l'école FACE, spécialisée dans l'enseignant des arts, ont contribué à la préparation du bouquin. « Mes propres enfants vont à l'école FACE, déclare le professeur Juniper. Ils ont assez de sciences à la maison, je veux leur faire connaître autre chose ! »
Si Kim Juniper consacre autant d'efforts à la vulgarisation scientifique, c'est bien sûr parce qu'il aime communiquer. Mais il a aussi une autre idée derrière la tête : la protection des fonds marins. « Nous sommes en train de détruire un écosystème avant même de connaître ses ressources génétiques. Il est urgent de mobiliser l'opinion publique et de mettre en place des mécanismes qui assureront la protection adéquate des fonds. »
En effet, les compagnies pétrolières peuvent maintenant extraire le pétrole enfoui sous deux kilomètres d'eau. Les pêcheurs doivent aussi aller de plus en plus creux pour remplir leurs filets, brisant les coraux sur leur passage. « On dirait qu'une fois qu'ils quittent la côte, les humains laissent leur conscience environnementale derrière eux. »
Déjà, les efforts du professeur Juniper ont commencé à porter des fruits. « En 1998, Pêches et Océans Canada a demandé à la communauté scientifique de désigner des zones qui, selon elle, devraient être protégées des invasions humaines. Je me trouvais alors en pleine mer. J'ai ramassé deux collègues, on a écrit trois ou quatre pages sur la dorsale Juan de Fuca et on a envoyé ça par télécopieur au ministère, directement à partir du bateau ! »
Le 7 mars dernier, Kim Juniper se trouvait à Vancouver pour l'annonce de la création de la première Zone de protection marine (ZPM) au Canada : le champ hydrothermal Endeavour, situé au sud-ouest de l'île de Vancouver, sur la dorsale Juan de Fuca. « Le Canada est le premier pays à faire d'une dorsale une zone protégée. Il faut l'en féliciter. Mais on doit poursuivre les efforts, seulement une infime partie du fond marin est protégée. D'emblée, je ne suis pas contre l'exploitation des fonds océaniques, mais il faut fixer des balises. » Pourquoi défendre avec autant d'ardeur un écosystème qui se trouve à des milliers de mètres sous la mer ? Pour trois raisons, principalement. « D'abord, parce que le fond marin offre un potentiel génétique inimaginable pour des biotechnologies qui pourront améliorer les conditions de vie des humains. »
La seconde raison : l'équilibre de l'ensemble de la vie terrestre. « Tous les écosystèmes sur terre sont reliés d'une façon ou d'une autre. Si on détruit une partie des abysses, c'est sûr qu'on va en entendre parler en haut ! »
Et la troisième raison ? « Parce que c'est beau, tout simplement. »
***
Dans l'article intitulé « Bell ambiguïté » publié dans la dernière page « Science », on relatait les recherches menées par l'ingénieur Basilio Catania — et non Batania, comme il était écrit —, ex-directeur général des Laboratoires centraux de recherche en télécommunications d'Italie (CSELT).
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