Lengguru Kaimana 2010

Papouasie : Biodiversité et Enjeux

La Papouasie - Nouvelle Guinée (PNG) est la deuxième plus grande île au monde après le Groenland.

La Papouasie (moitié occidentale de l’île) est la plus grande province d’Indonésie et la moins peuplée.

Elle abrite encore une portion significative des dernières forêts primaires de la Planète et des récifs

coralliens parmi les plus riches au monde.

Réévaluée au congrès de Biak (1997), la biodiversité Papoue est encore largement sous-estimée mais

hisse déjà l’Indonésie au premier rang mondial de la biodiversité (CI, RAP Bulletin 2000). La

Papouasie devient le terrain d’énormes enjeux sur les plans politique, économique et de conservation.

Cette biodiversité particulièrement riche est en partie liée à des reliefs mouvementés qui ont favorisé

des spéciations par isolement. L’histoire géologique ancienne et complexe de l’île aurait également été

déterminante (Hill & Hall 2003). L’accrétion de 32 terranes tectoniques d’origines géologiques

différentes et caractérisés par des écosystèmes et des peuplements spécifiques, aurait également

contribué à l’enrichissement de sa biodiversité (Novotny et al. 2005).

Le programme FISH-DIVA Papua

Afin de contribuer à la connaissance de la biodiversité, à sa conservation et à son utilisation raisonnée,

un programme tripartite a été mis en place en 2007, entre l’UR 175 CAVIAR IRD et les organismes

indonésiens de l’APSOR (Académie des Pêches de Sorong, Papua) et du RCA (Research Center for

Aquaculture, Java). Ce programme porte sur les poissons arc-en-ciel de Papouasie (Melanotaeniidae).

Avec plus de 37 espèces, cette famille est l’un des groupes de poissons les plus diversifiés des eaux

douces de Papouasie. Ces poissons aux couleurs vives et de formes variées sont très recherchés par les

aquariophiles. Malgré leur intérêt commercial, la diversité de ce groupe reste encore mal connue et

nombre d’espèces menacées par une surexploitation ne sont pas domestiquées.

Au delà de l’inventorisation, de la découverte de nouvelles espèces et de leur domestication, nos

activités consistent également à étudier les processus évolutifs de diversification qui ont façonné ce

groupe et à prédire l’évolution future des populations les plus exposées aux activités humaines et aux

grands changements climatiques globaux annoncés. Ce programme de recherche soutient la thèse de

doctorat de Mr. Kadarusman (enseignant chercheur APSOR) qui est inscrit à Toulouse III (SEVAB,

2009-2011). Cette thèse s’appuie sur du matériel récolté lors de 3 expéditions successives menées de

2007 à 2009 sur la Péninsule de la Vogelkop. L’étude morphométrique et les analyses génétiques ont

permis la découverte d’une dizaine d’espèces nouvelles. L’analyse phylogéographique montre

d’importants niveaux d’endémisme et une diversité plus élevée dans les bassins hydrographiques

fragmentés des massifs karstiques (i.e. karst de Sorong Selatan, Ouest Vogelkop).

Le programme «espèces diadromes des systèmes insulaires Indo-Pacifiques : Endémisme, et

dispersion » de l’UMR 7208 BOREA

Les systèmes insulaires de l’Indopacifique abritent des espèces diadromes qui sont les seules espèces

capables de coloniser naturellement les cours d’eau. Leur stratégie de dispersion représente un moteur

essentiel de la structuration et de la persistance des communautés. Les espèces diadromes

amphidromes (Gobiidae (Sicydiinae), Eleotridae) pondent en eau douce, les larves dévalent vers la

mer où elles vivent une phase planctonique d’une durée très variable (3 à 8 mois selon les espèces).

Elles retournent ensuite vers les rivières où elles grossissent et se reproduisent (Keith, 2003). Ces

poissons constituent souvent la plus grande part des peuplements dans les systèmes dulçaquicoles

insulaires et les taux d’endémisme les plus élevé. En raison des remontées massives des larves dans les

rivières à certaines périodes de l’année, ces espèces sont aussi, dans certains archipels, une ressource

alimentaire importante (à l’état larvaire ou adulte) pour les populations locales, mais une ressource très

fragile, parfois même au bord de l’extinction, en raison de la complexité de leur cycle biologique et

des impacts anthropiques. Compte tenu de leur mode de dispersion (larves marines), l’étude des

facteurs qui conduisent à l’endémisme ou à une plus large distribution est primordiale pour la

compréhension de la phylogéographie des espèces. PNG et ses karst est un site exceptionnel pour

apporter des éléments de réponse. Cette étude s’intégrera dans le programme transversal de l’UMR

BOREA et s’appuiera sur son réseau régional (Vanuatu, Nouvelle-Calédonie, Polynésie…).

Chef de projet, responsable Ichtyologie :

Laurent POUYAUD

Docteur de l’Université Montpellier II, Evolution et Ecologie.

HDR. ED. Biologie des systèmes intégrés – Agronomie – Environnement, UM II

Chargé de Recherche à l’IRD

Coordinateur de 3 expéditions ichtyologiques en Papouasie Occidentale de 2007 à 2009.

Découverte et description de 14 espèces nouvelles

22 publications indexées en systématique et évolution dont 11 incluant des partenaires Indonésiens.

Ichtyologie Museun national d'histoire naturelle :

Philippe Keith

Géologie structurale :

Vivien Bailly

2 missions de terrain dans la chaine de Lengguru en 2006 et 2007

Docteur de l’Université Paris VI, Sciences de la Terre

Thèse soutenue en novembre 2009, « La chaine de Lengguru : Evolution et Structure d’un prisme jeune dans le contexte tectonique de Papouasie Occidentale »

Karstologie :

Hubert Camus

Docteur de l’Université Michel Montaigne de Bordeaux 3, Géographie Physique

Responsable scientifique du cabinet CENOTE

Nombreuses publications

Spéléologue

Géologue de l’expédition spéléologique Niugini 2001 en Nouvelle-Bretagne (Papouasie-Nouvelle-Guinée).

Hydrogéologie

Severin Pistre

Professeur à l’Université Montpellier II

Invertébrés

Jean-Michel Bichain

Docteur du Muséum National d’Histoire Naturelle de Paris, Thèse :

« La systématique des bythinelles revisitée: Apports des outils moléculaires et morphométriques à la délimitation des espèces dans le genre Bythinella Moquin-Tandon, 1856 (Mollusca, Caenogastropoda, Amnicolidae). 256 pp. »

Expéditions :

Spitzberg 2009 (Norvège) : organisateur

Win-Timdouine 2008 (Maroc) : organisateur

Sulawesi 2007 (Indonésie) : participant

Archéologie

Hubert Forestier

Autres participants :

                Emmanuel Paradis, ichtyologie

                Marc Legendre, ichtyologie

                Kadar Kadarusman, ichtyologie

                Jean-Christophe Avarre, ichtyologie

                Jacques Slembrouck, ichtyologie

                Domenico Caruso, ichtyologie

                Sudarto, ichtyologie

                Gigih Setia Wibawa, ichtyologie

                Philippe Gaucher, ichtyologie

                Laura Taillebois, ichtyologie

                Clara Lord, ichtyologie

                Gérard Marquet, ichtyologie

                Gilles Segura, ichtyologie

                Maistre Guilhem, karstologie, Directeur service instrumentations et mesures chez Cenote.

                Expéditions en Papouasie Nouvelle Guinée et vanuatu, Parle couramment le Bislama et le pidgin.

                Bernard Pouyaud, karstologie

                Bruno Fromento, karstologie, spéléologue,assistant caméraman.

                Expéditions en Papouasie Nouvelle Guinée, Mexique,Nouvelle Zelande,Vietnam,Philippines,Turquie...

                Responsable de la société Caminaterra, spécialiste du tourisme d'aventure.

                Hubert Forestier, archéologie

                1 réalisatrice documentaire

                Christine Tournadre

Le terrain d’étude : une zone névralgique de la planète Terre

            -Un carrefour de plaques tectoniques  : Plaque Pacifique, Plaque Australienne, Plaque Asiatique, dont l’affrontement produit une fragmentation en blocs plus petits. Des vitesses de déplacement des plaques parmi les plus rapides du monde, de l’ordre de 10 cm par an.

            - Une chaine de montagnes extrêmement récente, qui s’est formée entre -10 et -3 millions d’années, pour s’effondrer partiellement ensuite (pour comparaison, l’Himalaya est en cours de formation depuis 60 millions d’années).

            - Un point de passage obligé entre l’Asie et L’Australie, pour la vie continentale, mais aussi pour le peuplement humain.

A cette situation exceptionnelle s’ajoute l’atout majeur que sont des karsts particulièrement développés.

En effet les cavités du karst constituent des conservatoires privilégiés du passé de la terre. Les concrétions par leurs fractures enregistrent les séismes. Les remplissages sédimentaires des grottes enregistrent le passage des anciens cours d’eau, avec des informations sur leurs régimes hydrologiques et sur leurs origines géographiques. Les parois et le sol enregistrent le passage des hommes, de leur art et de leur artisanat. Les fossiles sont préservés alors qu’à l’extérieur l’environnement équatorial a tout digéré depuis longtemps.

Les karsts de la chaîne de Lengguru constituent aussi des éléments structurants de la biodiversité, particulièrement pour la vie aquatique. En effet placés en travers des cours d’eau, ils fragmentent des bassins hydrographiques, isolant des espèces incapables d’effectuer le parcours souterrain. A contrario, pour les espèces troglobies incapables de survivre à la lumière, chaque massif karstique constitue une île qui favorisera une évolution divergente.

Enfin les karsts par leurs reliefs acérés ont fait de la chaîne de Lengguru un milieu difficile d’accès, et par cela protégé des intrusions de la civilisation, et très peu exploré, où presque tout reste à découvrir.

Des disciplines scientifiques qui se complètent.

Les sciences de la terre, les sciences de la vie et les sciences de l’homme viendront chacune apporter aux autres les éléments de connaissance qui lui permettront de progresser.

            La géologie structurale et la géodynamique permettent en fournissant le canevas général de structuration des reliefs, de fournir le cadre général d’évolution des karsts.

            En retour l’étude des karsts permettra d’affiner la chronologie d’évolution des reliefs, et de préciser les mouvements de surrection/effondrement. Cet apport sera également utilisé par les biologistes pour définir et expliquer l’extension géographique des espèces et sous-espèces qui seront observées.

            L’hydrogéologie et l’hydrochimie associées à l’étude des karsts préciseront les biotopes des espèces étudiées et apporteront leur contribution à la compréhension du fonctionnement actuel de ces karsts en cours d’évolution rapide.

            Les arbres phylogénétiques que dresseront les biologistes apporteront d’autres enseignements sur l’évolution des massifs karstiques et des bassins qui les séparent. L’utilisation de l’horloge génétique devrait apporter encore d’autres informations sur l’évolution des reliefs (capture de rivière avec populations qui se retrouvent à évoluer séparément de part et d’autre par exemple).

            L’archéologie, pour étudier les traces du passage des ancêtres des Aborigènes et des Papous, bénéficiera de l’étude de l‘environnement karstique, mais les datations qu’elle fournira bénéficieront aussi à la connaissance de ce karst, et l’étude des modes de vies des hommes préhistoriques apportera des connaissances sur leurs interactions avec l’environnement et leur utilisation des espèces vivantes dans le passé.

Un projet enraciné sur des bases solides et qui s’inscrit dans une continuité

Le projet Lengguru 2010 ne démarre pas de but en blanc. En 2007 et 2008 deux expéditions de l’IRD ont montré la richesse de la région de Sorong toute proche du point de vue de la biodiversité des poissons d’eau douce, elles ont aussi permis d’entrevoir que les karsts jouaient un rôle dans cette biodiversité.

Une thèse en sciences de la terre, spécialisée en géologie structurale et géodynamique, et centrée sur la chaîne de Lengguru, a été soutenue en novembre 2009 par Vivien Bailly à l’université Paris VI, en partenariat avec la société Total et l’Ecole Normale Supérieure de Paris.

La mission Lengguru 2010 se présente comme un tournant pluridisciplinaire préparatoire à un programme de plus grande envergure pour les années à venir, qui se traduira à la fois par un approfondissement et un élargissement du champ d’étude, sur la base des acquisitions de 2010.

photgraphies : vivien Bailly

-Explorer et étudier la structure et la dynamique géomorphologique des massifs karstiques de la région de Kaimana.

-Inventorier la biodiversité de surface et souterraine associée à ces karsts et identifier les mécanismes qui les régulent.

-Estimer par les modéles prédictifs les risques pesant sur l'équilibre de cette diversité face aux activités humaines et au réchauffement global.

photographies : vivien Bailly

Un contexte Particulier :

L'irian jaya constitue un centre majeur de l'Asie pour la biodiversité. Abritant une multitude d'écosystemes diversifiés, cette partie de l'ile de la Nouvelle Guinée a pour particularité d'exposer sur toute sa longueur d'imposants massifs karstiques. Connus pour leur role moteur dans les processus de spéciation et la régulation des systémes hydrologiques, ces milieux particuliers sont considérés comme des véritables "laboratoires" d'étude de la biodiversité.

Le Karst de Lengguru

photo : vivien Bailly