Le caca de poisson modifie la chimie des océans et aide à atténuer le changement climatique

Daniele Bianchi, chercheur à l’Université de Californie à Los Angeles, a un message pour les climatologues du monde entier : faites plus attention aux crottes de poisson.

Les poissons et leurs excréments jouent un rôle extrêmement important et largement sous-estimé dans la chimie des océans et le cycle du carbone qui façonne le climat de la Terre, selon une nouvelle étude dirigée par Bianchi et publiée dans la revue Avancées scientifiques.

L’histoire ressemble à ceci : de minuscules organismes marins appelés phytoplancton absorbent le carbone de l’eau et de l’air qui les entourent. Comme le plancton est mangé par des créatures de plus en plus grosses, le carbone remonte ensuite la chaîne alimentaire jusqu’aux poissons. Ces poissons en rejettent ensuite une grande partie dans l’océan à travers leurs excréments, dont une grande partie s’enfonce dans le fond marin et peut stocker du carbone pendant des siècles. Le terme scientifique pour le stockage du carbone est la séquestration.

« Nous pensons que c’est l’un des mécanismes de séquestration du carbone les plus efficaces dans l’océan », a déclaré Bianchi à Vox. « Il atteint les couches profondes, où le carbone est séquestré pendant des centaines ou des milliers d’années. »

Le carbone qui est stocké dans les eaux profondes est du carbone qui est ne pas rendre les océans plus acides ou piéger la chaleur dans l’atmosphère. En d’autres termes, le caca de poisson pourrait être un rempart contre le changement climatique.

Le problème est que la pêche commerciale a réduit la population mondiale de poissons à une fraction de son niveau antérieur. Alors que les scientifiques découvrent l’importance des excréments de poisson, ils reconnaissent également un nouveau danger de la pêche à grande échelle. Au-delà de la mise en danger des écosystèmes, l’industrie perturbe les grands cycles des nutriments – et peut-être ingère-t-elle un important puits de carbone.

Quelle quantité de carbone les poissons éliminent-ils ?

Environ un quart du dioxyde de carbone émis par les voitures, les usines et les fermes se retrouve chaque année dans l’océan, ce qui en fait l’un des plus grands puits de carbone au monde. Une grande partie de ce carbone est aspirée par le phytoplancton, qui est ensuite mangé par d’autres organismes marins, qui sont ensuite mangés par les poissons. C’est la chaîne alimentaire 101.

Ce que Bianchi et ses co-auteurs voulaient savoir, c’est quelle quantité de ce phytoplancton (et le carbone qu’il contient) se retrouve dans le poisson, et où il va à partir de là. Les chercheurs ont concentré leur analyse sur l’océan avant la pêche industrielle a commencé au 19e siècle et pendant une période de « pic de capture », au tournant du 20e siècle. Les pics de capture, note Bianchi, ont conduit à des océans surexploités tels que nous les connaissons aujourd’hui.

Une prolifération de phytoplancton dans la baie de Sagami, dans l’océan Pacifique.
Getty Images

L’équipe disposait de données fiables sur les poissons commerciaux, comme le thon et la morue, qui ont été largement étudiées par l’industrie de la pêche. Selon leur analyse, ces poissons absorbaient à eux seuls environ 940 millions de tonnes métriques de carbone par an, soit 2 pour cent de toute la biomasse produite par le plancton, avant la pêche préindustrielle. « Deux pour cent peuvent sembler un petit nombre, mais c’est en fait énorme », a déclaré Bianchi. À titre de comparaison, le Royaume-Uni a émis 326 millions de tonnes métriques de dioxyde de carbone l’année dernière.

Ce nombre de 940 millions passe à 1,9 milliard de tonnes métriques de carbone par an, soit 4 pour cent de la biomasse totale de phytoplancton, lorsque les auteurs ont estimé l’impact de tous les poissons, pas seulement ceux récoltés par l’industrie de la pêche.

Pendant ce temps, pendant la période de pointe des captures – lorsqu’il y avait environ la moitié moins de poissons dans l’océan qu’avant la révolution industrielle – les populations de poissons ont digéré une portion beaucoup plus petite du carbone mondial. Les espèces pêchées commercialement a absorbé environ 1 pour cent de la biomasse totale de phytoplancton, a déclaré Bianchi.

C’est similaire à ce qui se passe dans les océans aujourd’hui, a-t-il expliqué : les poissons absorbent environ la moitié de la biomasse et du carbone qu’avant, simplement parce qu’ils sont beaucoup moins nombreux.

Pourquoi le caca de poisson est si important pour la planète

Lorsque les poissons déposent du carbone au fond de l’océan, il en reste moins pour réchauffer la planète.

C’est là qu’intervient le caca. Environ un cinquième de la biomasse consommée par les poissons « retourne dans l’environnement sous forme de boulettes fécales », écrivent les auteurs. Parce que ces boulettes sont relativement grosses et compactes, comparées aux excréments d’organismes plus petits, elles s’enfoncent rapidement dans les profondeurs de l’océan. C’est la clé du stockage à long terme.

« Quand on pense à la séquestration du carbone, une mesure très importante est la profondeur à laquelle le carbone pénètre dans l’océan », a déclaré à Vox Sasha Kramer, chercheuse à l’Université de Californie à Santa Barbara qui n’a pas participé à l’étude. « Les particules plus profondes sont séquestrées sur des échelles de temps plus longues. »

Selon Bianchi, les poissons commerciaux séquestrent environ 10 pour cent du carbone dans l’océan profond, et il reste enfermé pendant environ 600 ans – ce qui signifie que les crottes de poisson constituent une importante cache de carbone.

Un pêcheur décharge de la goberge d’Alaska dans le territoire de Primorye, en Russie.
Yuri SmityukTASS via Getty Images

L’anchois du Pérou est transformé dans une usine de farine de poisson à Lima, au Pérou.
Ernesto Benavides/AFP via Getty Images

Les poissons peuvent également séquestrer du carbone lorsqu’ils meurent et coulent au fond de l’océan, selon une autre étude récente Avancées scientifiques. Un seul poisson contient environ 12,5% de carbone, a déclaré à Vox Gaël Mariani, l’auteur principal de l’étude. Ce carbone peut être emprisonné dans les profondeurs de l’océan, en supposant que les carcasses de poisson y restent.

En revanche, lorsque les poissons sont pêchés, le carbone qu’ils contiennent est partiellement rejeté dans l’atmosphère quelques jours ou semaines plus tard, selon l’étude. Cela signifie qu’une grande opération de pêche peut libérer beaucoup de carbone qui pourrait autrement être stocké. Selon les estimations du document, les flottes de pêche ont récolté environ 320 millions de tonnes métriques de gros poissons – comme le requin et le maquereau – entre 1950 et 2014, ce qui a « empêché » la séquestration d’environ 22 millions de tonnes de carbone.

« Nous devons réfléchir à l’interaction entre la gestion des pêches et la gestion du carbone », a déclaré William Cheung, professeur à l’Université de la Colombie-Britannique et co-auteur de l’étude sur le poisson en train de couler. « Lorsque nous gérons nos pêcheries et fixons des objectifs, nous devrions également réfléchir à la façon dont cela affectera la capacité de l’océan à stocker le carbone. »

L’impact des poissons et de leurs excréments va au-delà du carbone. Par exemple, les boulettes qui tombent fournissent de la nourriture à certaines créatures des grands fonds, qui consomment de l’oxygène lorsqu’elles se nourrissent. Cela affecte la quantité d’oxygène disponible dans ces faibles profondeurs, disent les auteurs, dont certaines sont déjà privées d’oxygène. Le changement climatique risque également de perturber l’équilibre délicat de l’oxygène dans les eaux profondes, a déclaré Kramer.

Excréments d’une baleine bleue.
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Les poissons ne sont pas les seules créatures marines à façonner la chimie des océans. Une étude de 2010, par exemple, suggère que les excréments des baleines à fanons sont riches en fer, ce qui peut ensemencer des proliférations de phytoplancton dans l’océan Austral. Cela, à son tour, contribue à réduire le carbone.

Si les populations de baleines à fanons se rétablissent dans l’océan Austral, cela pourrait faire monter en flèche les populations de certains organismes marins dans ces eaux, écrivent les auteurs. « Cette chaîne alimentaire sert à garder plus de fer dans les eaux de surface où il est utile au phytoplancton, donc [it] soutient la productivité », a déclaré à Vox Stephen Nicol, chercheur à l’Université de Tasmanie et auteur principal de l’étude.

Comment la pêche commerciale impacte la chimie des océans et le changement climatique

Tout comme les humains ont industrialisé l’agriculture avec de gros tracteurs alimentés par l’IA et des monocultures tentaculaires, nous avons également compris comment récolter des quantités massives de poissons avec de grands filets, des chaluts et des dragues. En un an, les bateaux de pêche peuvent capturer plus de 80 millions de tonnes de fruits de mer. Aujourd’hui, plus de la moitié des océans sont couverts par des remontées de pêche industrielle, selon des recherches, et en 2017, un tiers des stocks mondiaux de poissons marins étaient surexploités.

Les problèmes de surpêche vont au-delà des dommages causés à des espèces importantes comme les requins et les raies et espèce charismatique en voie de disparition comme le marsouin vaquita. Des chercheurs comme Bianchi montrent qu’elles s’étendent également au climat.

En opposant les océans épuisés d’aujourd’hui à un océan théorique « non pêché », Bianchi et ses co-auteurs montrent quels types d’avantages un océan bien approvisionné offre.

« Les auteurs émettent l’hypothèse qu’un océan sans pêche aurait potentiellement combattu certains des impacts du changement climatique anthropique », a déclaré Kramer. Si l’océan n’avait pas été surexploité, les auteurs impliquent que « beaucoup plus de ce carbone aurait été absorbé », a-t-elle déclaré.

Sans parler du carbone que le chalutage de fond drague, ni des gaz à effet de serre émis par les navires de transport. En 2016, par exemple, les navires de pêche industrielle ont émis environ 159 millions de tonnes métriques d’émissions de CO2, selon une étude. C’est à peu près l’équivalent des émissions des Pays-Bas l’année dernière.

Mettre fin à la pêche industrielle ne serait pas facile. Les fruits de mer fournissent des protéines à quelque 3 milliards de personnes dans le monde et soutiennent quelque 60 millions d’emplois. Et en tant que biologiste marin Daniel Pauly a fait valoir en réponse à la controverse de Netflix Seaspiracy documentaire, abandonner complètement les fruits de mer n’est pas non plus faisable. « C’est une position que seule une petite fraction de la population des pays riches adoptera », écrit-il.

Mais il existe de nombreuses façons dont l’industrie peut s’améliorer, et une meilleure compréhension de son impact sur le climat de la Terre devrait faire partie de ce changement. Ce que Bianchi espère que d’autres retiennent de l’étude du caca en train de couler, c’est que les poissons sont essentiels à la chimie de nos océans. « Nous avons modifié leur biomasse », a-t-il déclaré, « et cela a des conséquences. »

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