INFORMATIONS

L'océan est à bout de souffle, préviennent les scientifiques

L'océan est à bout de souffle, préviennent les scientifiques

Les baisses généralisées et parfois drastiques de l'oxygène marin mettent à mal les espèces sensibles, une tendance qui se poursuivra avec le changement climatique

Les prédateurs qui s'échappent, la digestion et d'autres activités animales, y compris celles des humains, nécessitent de l'oxygène. Mais ce nouvel ingrédient n'est plus aussi facile à obtenir pour la vie marine, révèlent plusieurs nouvelles études.

Au cours de la dernière décennie, les niveaux d'oxygène dans les océans ont chuté, une tendance alarmante liée au changement climatique, déclare Andreas Oschlies, océanographe au Helmholtz Center for Ocean Research Kiel en Allemagne, dont l'équipe suit les niveaux d'oxygène dans tout le monde. «Nous avons été surpris par l'intensité des changements que nous avons constatés, la vitesse à laquelle l'oxygène tombe dans l'océan et l'ampleur des effets sur les écosystèmes marins», dit-il.

Il n'est pas surprenant pour les scientifiques que le réchauffement des océans leur fasse perdre de l'oxygène, mais l'ampleur de la plongée nécessite une attention urgente, dit Oschlies. Des études récentes révèlent que les niveaux d'oxygène dans certaines régions tropicales ont chuté de 40% au cours des 50 dernières années. Les niveaux ont baissé plus subtilement ailleurs, avec une perte moyenne de 2% dans le monde.

Cependant, les animaux marins, grands et petits, réagissent même à de légers changements d'oxygène en cherchant refuge dans des zones à plus haute teneur en oxygène ou en ajustant leur comportement, ont découvert Oschlies et d'autres dans leur domaine. Ces ajustements peuvent exposer les animaux à de nouveaux prédateurs ou les forcer à entrer dans des régions où la nourriture est rare. Le changement climatique pose déjà de graves problèmes pour la vie marine, comme l'acidification des océans, mais la désoxygénation est le problème le plus pressant auquel sont confrontés les animaux marins aujourd'hui, dit Oschlies. Après tout, dit-il, «tout le monde doit respirer».

Sédiments du golfe du Mexique provenant en partie de rivières comme le Mississippi. Les sédiments fluviaux transportent des nutriments provenant d'engrais qui alimentent les proliférations d'algues et épuisent les niveaux d'oxygène dans les océans. Crédit: NASA Earth Observatory

Un problème dans le réseau trophique

Un océan qui se réchauffe perd de l'oxygène pour deux raisons: Premièrement, plus un liquide devient chaud, moins il peut contenir de gaz. C'est pourquoi les boissons gazeuses s'aplatissent plus rapidement lorsqu'elles sont exposées au soleil, dit Oschlies. Deuxièmement, lorsque la glace de mer polaire fond, elle forme une couche d'eau flottante à la surface de la mer sur des eaux plus froides et plus salines. Ce processus crée une sorte de capuchon qui peut empêcher les courants de mélanger l'eau de la surface à des profondeurs plus profondes. Et parce que tout l'oxygène pénètre dans cet habitat en surface, soit directement de l'atmosphère, soit du phytoplancton de surface qui le produit lors de la photosynthèse, moins de mélange signifie moins en profondeur.

Certaines régions côtières autour de l'équateur sont des zones naturellement pauvres en oxygène car elles contiennent des eaux riches en nutriments où les proliférations bactériennes consomment de l'oxygène lorsqu'elles décomposent la vie marine morte. Mais les changements dans les écosystèmes ailleurs, y compris en haute mer et autour des pôles, ont été les surprises et les préoccupations d'Oschlies et d'autres parce que ces régions n'étaient pas considérées comme vulnérables. Les modèles climatiques qui projettent des changements futurs ont également régulièrement sous-estimé les pertes d'oxygène déjà observées dans les océans du monde, ont rapporté lui et ses collègues dans Nature l'année dernière - une autre raison pour laquelle cette tendance exige plus d'attention, dit-il.

Les effets de gouttes d'oxygène, même très subtiles, sur le zooplancton, les animaux à la base du réseau trophique, se rassemblent dans la colonne d'eau, ont été documentés dans un rapport de décembre 2018 Science Advances. «Ils sont très sensibles», déclare Karen Wishner, responsable de l'étude, océanographe à l'Université du Rhode Island, encore plus que ce à quoi je m'attendais. Certaines espèces nagent dans des eaux plus profondes et plus fraîches avec plus d'oxygène. «Mais à un moment donné, cela ne les aide pas simplement à aller plus loin», dit-il, car il peut être plus difficile de trouver de la nourriture ou de se reproduire dans des eaux plus fraîches. Comme il le fait remarquer, de nombreux prédateurs, y compris les poissons, les calmars et les baleines, mangent du zooplancton ou mangent des poissons qui mangent du zooplancton, de sorte que les façons dont le zooplancton peut faire face à la ramification augmentent le réseau alimentaire.

Outre les perturbations du réseau trophique, les animaux font face à d'autres défis physiologiques alors que leur corps s'adapte à des niveaux inférieurs d'oxygène. Les crevettes chinoises remuent la queue avec moins de force pour conserver l'énergie dans des environnements à faible teneur en oxygène et, par conséquent, deviennent moins agiles, selon une étude sur le comportement et la physiologie des eaux marines et douces. De plus, certains poissons mâles produisent de moins en moins de spermatozoïdes mobiles à mesure que les niveaux d'oxygène diminuent, et la tendance ne semble pas s'accélérer dans les générations futures lorsque les niveaux d'oxygène s'améliorent, ont rapporté les chercheurs dans Nature Communications en 2016.

Les fonctions sensorielles de base, comme voir et entendre, peuvent également souffrir dans un océan à faible teneur en oxygène, explique Lillian McCormick, étudiante au doctorat à l'Université de Californie à San Diego. Leurs résultats préliminaires suggèrent que même de minuscules gouttes de vision altèrent l'oxygène dans certains zooplancton. (Cela est également vrai chez les humains, avec des preuves que les personnes voyageant à haute altitude ont une vision réduite des couleurs et de la nuit.) De nombreuses espèces de zooplancton comptent sur des signaux visuels pour migrer dans la colonne d'eau chaque matin afin d'éviter les prédateurs, de sorte que la perte de vision pourrait entraver leur capacité à capter ces signaux lumineux, dit-elle.

Certaines créatures, comme les méduses, sont plus tolérantes au manque d'oxygène que d'autres. Mais tous les animaux ressentiront l'impact de la désoxygénation parce qu'ils ont tous développé leur capacité en oxygène pour une raison, dit Brad Seibel, océanographe à l'Université de Floride du Sud qui a travaillé avec Wishner sur la récente étude sur le zooplancton. «Toute goutte d'oxygène affectera la capacité de survie et les performances», dit-il.

Une carte montrant les niveaux d'oxygène dissous dans les océans mondiaux (a) et comment les niveaux d'oxygène ont diminué ou augmenté par décennie. Crédit: Schmidtko, et al., Nature 2017

Réduction des habitats

À mesure que les régions riches en oxygène se raréfient, les habitats actuels du poisson vont également se rétrécir et forcer des espèces économiquement importantes, comme le thon, qui génère environ 42 milliards de dollars par an dans le monde, dans de nouvelles aires de répartition. Dans l'Atlantique nord-est tropical, les chercheurs ont découvert que l'habitat des pêcheries de thon et porte-épée a diminué de 15 pour cent de 1960 à 2010 (pdf) en raison de la perte d'oxygène.

Les pêcheries côtières peuvent également faire face à une pression supplémentaire du ruissellement agricole qui féconde les proliférations d'algues consommant de l'oxygène lors de leur désintégration, comme cela a été le cas dans le golfe du Mexique près de l'embouchure du Mississippi. Ces «zones mortes» obligent certains poissons à rechercher des zones avec plus d'oxygène aux limites de leurs aires de répartition typiques. Cela peut aider les pêcheurs à les trouver parce que les poissons se rassemblent dans ces zones condensées, mais cela donne également un faux sentiment d'abondance et ne sera pas durable à long terme, note Seibel.

Pour aborder le problème général de la désoxygénation, Oschlies a aidé à organiser une conférence internationale sur le sujet à Kiel en septembre dernier. Les participants ont rédigé une déclaration impromptue appelée Déclaration de Kiel sur la désoxygénation des océans pour sensibiliser les gouvernements internationaux, les Nations Unies et le public, ainsi que pour appeler à une action immédiate. Ils veulent que les gouvernements et les groupes internationaux fassent des progrès plus sérieux pour ralentir le changement climatique et réduire le ruissellement côtier qui exacerbe l'appauvrissement en oxygène. Les chercheurs ont modelé la nouvelle déclaration après la Déclaration de Monaco (pdf), qui, selon Oschlies, a contribué à sensibiliser la communauté internationale à l'acidification des océans en 2008.

«Il est vraiment destiné à alerter à la fois le public et les diverses agences gouvernementales et internationales que c'est un problème majeur», déclare Wishner, l'un des plus de 300 scientifiques de plus de 30 pays qui ont signé la déclaration. Seibel, également signataire, n'en dit rien: «Je pense que c'est potentiellement très grave».

Par Laura Poppick

Article original (en anglais)


Vidéo: Race et Culture - Claude Lévi Strauss (Janvier 2022).