Des changements biologiques sans précédent dans l’océan mondial (3 mn 30)

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Une équipe internationale, conduite par le CNRS montre une accélération des altérations biologiques avec des conséquences pour l’exploitation des ressources marines. Ces résultats ont été publiés le 25 février dans Nature Climate Change.

De tout temps, les systèmes biologiques marins ont subi des altérations plus ou moins importantes causées par la variabilité naturelle du climat. Des changements biologiques rapides, qualifiés de « surprises climatiques », ont également été détectés dans de nombreuses régions océaniques. Pour comprendre ces fluctuations biologiques, qu’elles soient brutales et inattendues ou à plus long terme, des chercheurs du CNRS, de Sorbonne Université et d’instituts européens, américains et japonais ont développé une approche originale, basée sur la théorie de l’organisation de la biodiversité METAL (Macro Ecological Theory on the Arrangement of Life). Pour élaborer ce modèle numérique, les scientifiques ont créé un grand nombre d’espèces théoriques, présentant une large gamme de réponses aux fluctuations naturelles des températures. Les espèces fictives, qui résistent aux fluctuations thermiques, s’assemblent ensuite en pseudo-communautés et colonisent progressivement toutes les régions océaniques.

Les programmes d’observation de la biodiversité marine couvrent une faible superficie des océans et prennent bien souvent place dans des régions proches des côtes. Ce nouveau modèle offre une couverture spatiale globale et permet d’identifier rapidement les changements biologiques majeurs qui pourraient affecter fortement la biodiversité marine et les services écosystémiques associés, tels que la pêche, l‘aquaculture ou le cycle du carbone. D’abord testé sur 14 régions océaniques, ce modèle a reproduit les changements biologiques observés sur le terrain depuis les années 1960. Appliqué ensuite à l’ensemble des océans, il a permis aux chercheurs de quantifier la force et l’étendue spatiale de ces changements biologiques. Grâce à ce modèle, ils ont mis en évidence une augmentation récente et sans précédent des « surprises climatiques », probablement à attribuer au phénomène El Niño, aux anomalies thermiques de l’Atlantique et du Pacifique et au réchauffement de l’Arctique.

Dans la plupart des cas, le modèle prédit un événement un an avant qu’il ne se produise, permettant d’identifier les régions de biodiversité « à risque », mais actuellement non couvertes par les programmes d’observation sur le terrain. Alors que la biodiversité marine permet l’exploitation annuelle de 80 millions de tonnes de poissons et d’invertébrés marins, les changements de biodiversité mis en avant par ce nouveau modèle numérique se traduiront par une réorganisation globale des espèces et des communautés dans l’océan, qui pourront être bénéfiques ou dommageables pour l’Homme.

Une deuxième étude publiée lundi dans la même revue (Nature Climate Change) montre que les canicules marines ont déjà endommagé les écosystèmes du monde entier et devraient à l’avenir s’avérer encore plus destructrices. Depuis le milieu du XXe siècle, le nombre de jours de canicule marine a augmenté de plus de 50%, constatent les auteurs de l’étude. Une canicule marine est définie par des températures qui restent proches pendant 5 jours des records enregistrés dans une zone donnée. « À l’échelle mondiale, les vagues de chaleur marine deviennent de plus en plus fréquentes, et de plus en plus longues. Au cours de la dernière décennie, des événements records ont été observés dans la plupart des bassins océaniques, note Dan Smale, de la Marine Biological Association du Royaume-Uni. Tout comme les vagues de chaleur atmosphériques peuvent être fatales aux cultures, aux forêts et aux animaux, les canicules marines peuvent être dévastatrices pour les écosystèmes océaniques », explique à l’AFP Dan Smale. Mais par rapport aux canicules atmosphériques (qui ont fait des dizaines de milliers de victimes depuis le début du siècle), les marines ont fait l’objet d’assez peu d’études scientifiques. Les coraux sont les victimes par excellence de ces canicules en eau peu profonde et font face à un sombre avenir: même si l’humanité parvient à limiter le réchauffement de la planète à 1,5 degré Celsius – mission impossible, selon certains scientifiques – entre 70% et 90 % des coraux sont voués à la disparition, selon un rapport du GIEC publiée en octobre. Mais ils ne sont pas les seuls : la vague de chaleur de 2011 a tué de vastes étendues de prairies sous-marines et de forêts de varech, ainsi que les poissons et les ormeaux qui en dépendent. En 2014, « The Blob » a réchauffé les eaux au large de la Californie de 6°C pendant plus d’un an, provoquant la prolifération d’algues toxiques pour les crabes, les otaries, les baleines et les oiseaux marins… L’intensification des canicules marines (en nombre et en puissance) a également un impact direct sur l’homme. « Les espèces de poissons et de crustacés destinées à la consommation risquent d’être anéanties localement, s’alarme Dan Smale. De plus, si les herbes marines et les mangroves sont touchées par des températures extrêmes, elles peuvent libérer le carbone qu’elles stockent » et augmenter le réchauffement climatique, ajoute le chercheur.