La productivité primaire accrue au-dessus des monts sous-marins attire les oiseaux migrateurs et les espèces pélagiques, telles que les requins, les thons, les grands poissons et les cétacés. Le benthos relativement abondant attire et soutient une gamme d’espèces de poissons démersaux et épipélagiques. L’abondance relative de la vie sur les monts sous-marins en fait les zones d’agrégation et de frai préférées des espèces d’eau profonde telles que le rouget orangé (Bull et al., 2001). Ces facteurs s’aggravent pour rendre l’abondance de la vie jusqu’à 100 fois plus grande sur les monts sous-marins que dans la plaine abyssale adjacente recouverte de sédiments. Au milieu de l’immensité des océans, les monts sous-marins sont en effet des oasis pour la vie marine.

Les monts sous-marins et la théorie de l’atoll de Darwin

Les plus grands monts sous-marins s’élèvent au-dessus de la surface de l’océan, formant une île volcanique. Au fur et à mesure que les forces tectoniques déplacent la croûte océanique latéralement, le mont sous-marin s’éloigne du point chaud (qui est fixé dans le manteau terrestre) et la source de lave est finalement laissée derrière. Au cours du temps géologique, la croûte se refroidit et s’apaise, le mont sous-marin s’enfonce et un autre mont sous-marin se forme au-dessus du même point chaud. Ce processus, de mouvement latéral de la croûte océanique sur un seul point chaud stationnaire, peut donner lieu à la formation d’une chaîne de monts sous-marins tels que les îles Hawaïennes. Chaque volcan se forme successivement sur le même point chaud, puis est emporté par le mouvement progressif de la croûte océanique; le volcan le plus ancien se trouve le plus éloigné du point chaud et il est très probablement profondément submergé sous la surface de l’océan, tandis que le plus jeune, volcan en éruption, peut s’élever au-dessus du niveau de la mer pour former une île volcanique. Aucun mont sous-marin n’a été trouvé dans l’océan qui soit plus ancien que la croûte océanique sur laquelle il repose (Rogers, 1994), ce qui appuie le modèle global de formation des monts sous-marins décrit ci-dessus.

Charles Darwin a noté que les monts sous-marins qui s’élèvent au-dessus de la surface de l’océan faisant une île volcanique dans les eaux tropicales (comme Hawaii) ont un récif corallien frangeant autour du périmètre de l’île. Darwin a supposé que les atolls coralliens évoluent à la suite de la croissance des récifs en combinaison avec l’affaissement de l’île volcanique (Darwin, 1842). Au fur et à mesure que l’île s’enfonce, le récif se développe vers le haut, suivant le rythme de l’affaissement jusqu’à ce que le pic volcanique soit complètement submergé et qu’il ne reste plus que l’atoll corallien circulaire. Cette hypothèse a été testée et prouvée correcte 110 ans après la publication du livre de Darwin par reef drilling en 1952 sur l’atoll d’Eniwetok ; les carottes de forage ont pénétré jusqu’à 1400 m de carbonate de récif en eau peu profonde avant de rencontrer du basalte (Shepard, 1963). Ce que Darwin n’aurait pas pu savoir, c’est qu’après des périodes d’affaissement rapide et soutenu qui dépassent le rythme de croissance des récifs, l’atoll peut devenir profondément submergé sous la surface de l’océan, formant un mont sous-marin à sommet plat connu sous le nom de guyot. Les guyots peuvent également être formés par des processus d’érosion, dans lesquels le pic volcanique est éliminé par l’action des vagues et l’affaissement éventuel fait un mont sous-marin à sommet plat.

Connectivité entre les monts sous-marins

Les facteurs qui pourraient influencer la dispersion des larves et la colonisation d’un mont sous-marin d’un autre comprennent la distance entre les monts sous-marins, la taille des monts sous-marins, la vitesse et la direction des courants dominants, l’apparition de colonnes de Taylor et la profondeur des pics des monts sous-marins. Comme mentionné au chapitre 2, la Théorie de la biogéographie insulaire a des applications directes aux monts sous-marins et elle prédit que la taille et l’espacement des monts sous-marins sont des facteurs de colonisation (et par exemple, le maintien des métapopulations). La théorie prévoit également que les grands monts sous-marins devraient accueillir des communautés plus grandes et plus diversifiées que les petits monts sous-marins. La profondeur du sommet du mont sous-marin est également un facteur: ceux qui ont des sommets situés sous la zone euphotique ne sont clairement pas en mesure d’héberger la même gamme d’espèces que les monts sous-marins ayant des sommets dans la zone euphotique.

Le régime actuel joue un rôle majeur dans la dispersion des larves et, par conséquent, l’orientation des monts sous-marins par rapport à la direction d’écoulement dominante détermine si un mont sous-marin est effectivement en aval d’un autre (et donc un site potentiel de colonisation). La vitesse d’écoulement détermine combien de temps les larves devront pouvoir survivre lorsqu’elles sont transportées passivement avec le plancton d’un mont sous-marin à l’autre. Pour ces raisons, nous pourrions nous attendre à ce que le recrutement soit peu fréquent et épisodique, ponctué de périodes de non-recrutement.

Dans certaines situations, un tourbillon peut s’établir au-dessus d’un mont sous-marin, établissant des colonnes de Taylor (comme décrit ci-dessus). La persistance des colonnes de Taylor au-dessus des monts sous-marins implique qu’il peut être difficile pour les larves d’être transportées par les courants vers un autre site de monts sous-marins pendant la durée de vie normale des larves. Les monts sous-marins susceptibles d’avoir des colonnes de Taylor sont donc non seulement isolés géographiquement, mais ils sont déconnectés océanographiquement des zones environnantes, ce qui limite la capacité du mont sous-marin d’envoyer ou de recevoir des colonisateurs.

La densité relativement faible des monts sous-marins dans l’océan Austral, qui n’est qu’un cinquième de celle des océans Indien et Atlantique et seulement un dixième de celle du Pacifique, a des implications pour la conservation de la biodiversité des monts sous-marins dans cet océan. La distance relativement plus grande entre les monts sous-marins de l’océan Austral suggère que la colonisation est moins probable et que le recrutement doit être plus faible, par rapport aux monts sous-marins plus rapprochés des autres océans. On peut donc en déduire que les communautés des monts sous-marins de l’océan Austral sont moins en mesure de se remettre de perturbations telles que les activités de chalutage en haute mer que celles des autres bassins océaniques.

Bassins arrière

Dans certaines régions, deux plaques crustales océaniques distinctes entrent en collision. La plaque d’appui est surélevée pour former un  » renflement » concave avec un bassin situé derrière (Arculus, 1994). Ceux-ci sont appelés bassins en arc arrière parce qu’ils sont délimités par des arcs insulaires volcaniques et peuvent se produire en association avec des zones de collision entre la croûte océanique et la croûte océanique et la croûte continentale. Les arcs des îles Mariannes, des Tonga, des Kermadec des Nouvelles-Hébrides, de la Scotia et des Petites Antilles sont des exemples de bassins d’arc arrière océan-océan. Les exemples océaniques continentaux sont les Arcs Kouriles, Japonais, Ryukyu, Banda et Helléniques. Biologiquement, les bassins d’arc arrière sont associés au volcanisme et aux communautés d’évents hydrothermaux. Par exemple, dans l’arc Tonga-Kermadec (comprenant les morceaux de croûte océanique les plus rapides sur terre; Bevis et al., 1995), environ 30 volcans sous-marins étaient actifs hydrothermalement, sur les 70 qui ont été étudiés dans la région.