À la dérive ? Alors que le changement climatique réchauffe l’océan, le plancton s’éloigne

L’étrange boîte en métal tirée des vagues et sur le pont du navire ressemble à un vaisseau spatial pêché dans l’imagination d’un enfant. Mais lorsque la scientifique Clare Ostle l’ouvre et sort les rouleaux de soie à l’intérieur, elle recherche la lueur verte révélatrice de certaines des créatures les plus importantes de la Terre : le plancton. Il s’agit d’un enregistreur continu de plancton, des dispositifs semblables à des torpilles qui, depuis 90 ans, sont remorqués par des navires marchands et des bateaux de pêche sur un vaste réseau de routes. Ils aident les chercheurs à mieux comprendre l’océan en collectant certains de ses plus petits habitants.

Ce qu’ils ont vu, c’est qu’à mesure que le changement climatique réchauffe les mers, le plancton est en mouvement – ​​avec des conséquences potentiellement profondes pour la vie océanique et les humains.

Le plancton, des organismes transportés par les marées, est à la base du réseau trophique marin. Mais ils font également partie d’un système finement équilibré qui nous aide tous à rester en vie. En plus d’aider à produire une grande partie de l’oxygène que nous respirons, ils sont un élément crucial du cycle mondial du carbone.

« La grande chose que nous voyons, c’est le réchauffement », a déclaré à l’AFP Ostle, coordinatrice du Pacific CPR Survey, alors qu’elle fait la démonstration de l’enregistreur de plancton au large des côtes de Plymouth en Grande-Bretagne.

Le CPR Survey a documenté un déplacement décisif du plancton vers les deux pôles au cours des dernières décennies, à mesure que les courants océaniques changent et que de nombreux animaux marins se dirigent vers des zones plus froides. Le plancton d’eau chaude plus petit remplace également celui d’eau froide plus nutritif, souvent aussi avec des cycles saisonniers différents, ce qui signifie que les espèces qui s’en nourrissent doivent aussi s’adapter ou se déplacer.

« La grande inquiétude, c’est lorsque le changement se produit si rapidement que l’écosystème ne peut pas se rétablir », explique Ostle, ajoutant que des pics de température dramatiques peuvent entraîner « l’effondrement de pêcheries entières ».

Avec près de la moitié de l’humanité dépendante du poisson pour environ 20 pour cent de ses protéines animales, cela pourrait être dévastateur.

Pompe biologique

Le plancton est un terme générique du grec pour « dériver » et englobe tout, des bactéries photosynthétiques plusieurs fois plus petites que la largeur d’un cheveu humain, aux méduses avec de longues vrilles traînantes. Il existe deux types principaux : le phytoplancton, divers végétaux des cellules communément appelées algues et du zooplancton, des animaux comme le krill et les larves de poissons, de crabes et d’autres créatures marines.

La photosynthèse du phytoplancton utilise les rayons du soleil pour transformer le C02 en énergie et en oxygène. En fait, les scientifiques estiment que les mers produisent environ la moitié de l’oxygène sur Terre, et c’est principalement grâce au phytoplancton. Ils sont également essentiels à la « pompe à carbone biologique » de l’océan, qui aide la mer à emprisonner au moins un quart du C02 émis par la combustion de combustibles fossiles.

Alors que les arbres stockent le carbone dans le bois et les feuilles, le phytoplancton le stocke dans leur corps. Il traverse le réseau trophique, le phytoplancton étant consommé par le zooplancton qui, à son tour, est mangé par des créatures, des oiseaux aux baleines.

« Presque tout ce à quoi vous pouvez penser dans la mer à un certain stade de son cycle de vie mangera du plancton », a déclaré David Johns, directeur du CPR Survey.

Lorsque la matière organique du plancton mort ou de ses prédateurs coule au fond de l’océan, elle entraîne du carbone avec elle.

« Impacts croissants »

Mais les scientifiques avertissent que le changement climatique a stressé le système, avec l’augmentation des températures des océans, moins de nutriments atteignant la partie supérieure de l’océan à partir des niveaux profonds et accrus d’eau de mer acidifiante au C02. Le changement climatique a « exposé les écosystèmes océaniques et côtiers à des conditions sans précédent depuis des siècles voire des millénaires, avec des conséquences pour les plantes et les animaux océaniques du monde entier », déclare le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) de l’ONU dans un projet de rapport sur le climat. impacts, qui devrait être publié l’année prochaine, qui prédit « une escalade des impacts sur la vie marine ».

Alors que le phytoplancton est relativement résistant et continuera probablement à se déplacer à mesure que les mers se réchauffent, le GIEC s’attend à ce que la détérioration des conditions dans les océans conduira finalement à un déclin général au cours de ce siècle.

La biomasse mondiale moyenne du phytoplancton – une mesure du poids ou de la quantité totale – devrait chuter d’environ 1,8 à 6 pour cent, selon le niveau d’émissions.

Mais en raison de son importance démesurée, même des réductions modestes peuvent « amplifier le réseau trophique marin », entraînant éventuellement des réductions de la vie marine d’environ 5 à 17 %.

Il pourrait également y avoir des « changements dans le cycle du carbone et la séquestration du carbone, à mesure que notre communauté de plancton change », avec un plancton plus petit qui réduit potentiellement le CO2, explique l’écologiste du plancton Abigail McQuatters-Gollop de l’Université de Plymouth.

Alors que les dirigeants mondiaux se préparent à se réunir lors d’un sommet crucial des Nations Unies sur le changement climatique, la question est un exemple frappant de la façon dont l’accélération des impacts humains déstabilise les systèmes complexes de maintien de la vie.

Penser petit

S’attaquer à ce problème n’est pas aussi simple que de planter des arbres, note McQuatters-Gollop.

Mais pêcher de manière durable, réduire les polluants et réduire les émissions de C02 peuvent tous contribuer à améliorer la santé des océans. Dans le passé, elle dit que la conservation s’est concentrée sur « les grandes choses, les choses mignonnes ou les choses qui valent directement de l’argent » – comme les baleines, les tortues et la morue.

Mais tous dépendent du plancton.

Bien que cette «cécité» puisse être due au fait qu’elles sont microscopiques, les gens peuvent voir des traces de plancton sur la plage – dans l’écume des vagues ou le scintillement nocturne de la bioluminescence.

Ou dans l’émission télévisée pour enfants « SpongeBob SquarePants », dont le personnage Plankton est « le plancton le plus célèbre du monde », explique McQuatters-Gollop.

Et lorsqu’ils « fleurissent » en grand nombre, le plancton est visible depuis l’espace, transformant l’eau en une émeraude surprenante ou créant des tourbillons Van Gogh de bleu laiteux, dans des expositions saisonnières essentielles à la vie océanique.

Comme les plantes terrestres, le phytoplancton a besoin de nutriments comme les nitrates, les phosphates et le fer pour se développer.

Mais ils peuvent avoir trop de bonnes choses : le ruissellement d’engrais riches en azote est accusé d’avoir créé des proliférations d’algues nocives, comme la « morve de mer » gluante au large des côtes turques cette année.

Ceux-ci peuvent empoisonner la vie marine ou étouffer l’oxygène de l’eau et peuvent être exacerbés par le réchauffement, prévient le GIEC.

Pendant ce temps, des recherches publiées dans Nature le mois dernier ont révélé que le fer transporté dans la fumée des énormes incendies de forêt de 2019 et 2020 en Australie a déclenché une énorme houle de phytoplancton à des milliers de kilomètres de là, qui aurait pu aspirer des quantités substantielles de C02.

Les fleurs peuvent être semées par des nutriments provenant de tempêtes de sable ou d’éruptions volcaniques et ce sont ces « processus naturels » qui ont inspiré David King, fondateur du Center for Climate Repair de Cambridge.

King soutient une idée très controversée de « fertiliser » les fleurs de plancton en saupoudrant du fer à la surface.

La théorie est que cela aiderait non seulement à aspirer plus de C02, mais conduirait à une augmentation de la vie océanique, notamment en aidant éventuellement à augmenter les populations de baleines dévastées par la chasse.

Plus de baleines équivaut à plus de caca de baleine, qui est plein des nutriments dont le plancton a besoin pour fleurir, et King espère pouvoir restaurer une « merveilleuse économie circulaire » dans les mers.

Un projet pilote testera la technique dans une zone de la mer d’Oman soigneusement scellée dans un « vaste sac en plastique », mais King reconnaît que l’idée fait craindre des conséquences imprévues : « Nous ne voulons certainement pas désoxygéner les océans. et je suis assez confiant que nous ne le ferons pas. »

Mystères de la mer

Les organismes océaniques effectuent la photosynthèse depuis des milliards d’années, bien avant les plantes terrestres. Mais nous avons encore beaucoup à apprendre sur eux. Ce n’est que dans les années 1980 que les scientifiques ont nommé la bactérie planctonique prochlorococcus, considérée aujourd’hui comme le photosynthétiseur le plus abondant de la planète. Il s’avère que certains « vagabonds » savent nager, tandis que d’autres sont les maîtres de la vie en commun.

Prenez le partenariat entre les coraux et le plancton – il est si important que lorsqu’il se brise en raison du réchauffement, les coraux blanchissent.

Ou Acantharea, une cellule unique en forme de flocon de neige qui peut rassembler des algues photosynthétiques et les manipuler dans un « pack batterie » générant de l’énergie, explique Johan Decelle, de l’institut de recherche français CNRS et de l’Université Grenoble Alpes.

Ils ont été « négligés » car ils se dissolvent dans les produits chimiques utilisés par les scientifiques pour préserver les échantillons.

Pour étudier le plancton au microscope électronique à haute résolution, Decelle avait l’habitude de collecter des échantillons sur la côte française et de les ramener à Grenoble pendant des heures dans une glacière spéciale.

Mais cette année, il a travaillé avec le Laboratoire européen de biologie moléculaire sur un projet pionnier amenant la congélation de haute technologie virtuellement sur la plage.

Cela permet d’étudier ces organismes délicats au plus près de leur milieu naturel.

En revanche, les enregistreurs continus de plancton finissent par écraser leurs échantillons en « roadkill », explique Ostle.

Mais la valeur de l’enquête, qui a commencé en 1931 pour comprendre comment le plancton affectait les stocks de hareng, provient de décennies de données.

Les scientifiques l’ont utilisé pour suivre les changements climatiques et il a joué un rôle important dans la reconnaissance des microplastiques.

Ostle a utilisé les journaux de bord des navires du CP pour montrer que les «macroplastiques» comme les sacs à provisions étaient déjà dans les mers dans les années 1960.

Au moment où il a reçu l’année dernière un record du monde Guinness pour la plus grande distance échantillonnée par une enquête marine, il avait étudié l’équivalent de 326 tours de la planète.

Depuis le bateau à Plymouth, l’eau semble calme alors que la lumière du soleil glisse sur sa surface. Mais chaque goutte regorge de vie.

« Il y a juste toute une galaxie de choses qui se passent là-dessous », dit Ostle.

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