Arctique: Les effets du changement climatique sur le plancton

La fondation Tara Océan et des chercheurs du CNRS ont étudié la biodiversité du plancton autour du monde. Menacé par le changement climatique, il pourrait disparaître en Arctique, entraînant le dérèglement de tout un écosystème marin.

Biodiversite marine des scientifiques sinquietent des effets du changement climatique sur le planctonLe voilier de la fondation de Tara Océan a navigué pendant trois ans pour récolter les échantillons nécessaires à l'étude. © Fondation Tara Océan

Objectif de la mission : comprendre la répartition et la diversité des principaux groupes de plancton. De 2009 à 2013, une première expédition menée par la fondation Tara Océan avait montré que la diversité et le rôle des différentes espèces de plancton variaient de manière très importante dans les océans selon leur latitude.

Grâce à de nouvelles données, les scientifiques ont pu cartographier la répartition des espèces de plancton et appréhender leurs capacités d’adaptation face au changement climatique.

“Le plancton (microbes, virus, petits animaux marins) représente la base de la chaîne alimentaire dans les océans et fournit toutes sortes d’écosystèmes, explique Chris Bowler, directeur de recherche au CNRS. C’est pourquoi il a un rôle particulièrement important et qu’il est nécessaire de comprendre son métabolisme.”

En collaboration avec Lucie Zinger, Chris Bowler a mené un groupe de scientifiques pour analyser des données collectées sur un échantillon de 189 stations dans le monde pendant l’expédition de trois ans.

“Nos résultats montrent clairement que la biodiversité planctonique est plus importante autour de l’équateur, et décroit autour des pôles”, a affirmé la codirectrice dans un communiqué de presse.

C482c640 5c5d 4152 9f77 f5c53556de7c jpegLe plancton regroupe les organismes microscopiques (bactéries et virus), animaux (crevettes, etc. : zooplancton) et végétaux (algues, etc. : phytoplancton), vivant en suspension dans l'eau de mer et ne se déplaçant que mus par les éléments. © Fondation Tara Océan

À chaque région son plancton

Cette différence observée par les scientifiques serait due à plusieurs paramètres, dont le principal est la température de l’eau, facteur clé de la répartition microbienne dans les océans.

Entre les latitudes -40° et 40°, la répartition du plancton resterait stable, tandis que celle-ci change rapidement autour des latitudes -60 et 60° pour retrouver un nouvel équilibre mais avec un nouveau type de plancton, celui des eaux polaires.

Dans les eaux les plus froides, la composition et la quantité des populations de plancton varieraient de façon importante selon les scientifiques.

Ces résultats montrent alors clairement que si la température de l'océan continue à augmenter, il y aura une “tropicalisation” de la biodiversité dans les régions tempérées et polaires.

Ce phénomène pourrait entrainer, d’après l’étude, un changement de répartition et de la biodiversité du plancton dans ces zones océaniques.

97773219 2bda 4362 942d 4f62053d6c71 jpegLors de leur première expédition, les scientifiques avaient montré que la biodiversité du plancton variait dans les océans selon leur latitude. © Fondation Tara Océan

Le plancton polaire menacé par le réchauffement climatique

“On s’est rendu compte que les mécanismes influençant la transcription génétique de certaines bactéries, et augmentant leur capacité d’adaptation à leur nouvel environnement, étaient très différents autour de l’équateur comparé aux pôles” rapporte Shinichi Sunagawa, professeur à l’ETH-Zürich.

Le plancton des eaux tropicales aurait, selon les résultats de l’étude, plus de capacité à s’adapter à son environnement que le plancton qui se situe dans les eaux polaires.

En effet, avec un patrimoine génétique flexible et une grande variété de populations, le plancton peut plus facilement s’ajuster aux changements de leur environnement dans les zones tropicales.

En région polaire, les populations sont plus restreintes et leur patrimoine génétique moins flexible.

Le dérèglement climatique et le réchauffement des océans pose alors une réelle menace pour le plancton qui se situe autour des pôles et pourrait finalement être remplacés par des espèces plus adaptées, venant des eaux plus chaudes comme celles de l’Atlantique.

Le plancton, garant des écosystèmes marins ?

Pourtant, les eaux polaires et tempérées jouent un rôle crucial pour l’environnement, notamment grâce à la présence du plancton photosynthétique.

Ce dernier permet d’absorber en partie le carbone présent dans l’atmosphère : si ce plancton est de petite taille, il restera, au moment de sa mort, en surface et sera plus probablement mangé par un autre animal marin, et le CO2 retournera alors dans l'atmosphère grâce à leur respiration.

Lorsqu’il est plus gros, il pourrait couler plus facilement au fond des océans, stockant le carbone dans les profondeurs. Dans les zones polaires et tempérées, le plancton est en moyenne plus gros que celui qu’on peut trouver dans les régions tropicales.

“Il faut donc un équilibre : la présence de plancton plus gros capable d’absorber du carbone et de le maintenir stocké au fond des océans a donc un impact positif sur les émissions de CO2 dans ces environnements fragiles, tandis que l’existence de plancton plus petit servira de nourriture aux autres espèces”, analyse Chris Bowler.

Le changement le plus important attendu devrait pourtant arriver dans les régions polaires, d’après les chercheurs, altérant les écosystèmes qui y sont associés et avec de graves conséquences au niveau mondial.

“Comme le plancton est la base de la chaîne alimentaire, leur disparition pourrait influer sur les organismes qui s’en nourrissent. Le plancton arctique est riche en lipides, ce qui permet aux autres espèces de stocker de l’énergie et de se protéger du froid, fait remarquer Chris Bowler. Le réchauffement des températures pourrait entrainer leur extinction, et un écosystème entier pourrait finalement disparaître.”

Le groupe de scientifiques mené par Chris Bowler et Lucie Zinger est inquiet. Si rien n’est fait, et que “nous ne changeons pas notre mode de vie, ces prédictions pourraient devenir réalité au cours des prochains siècles”, alerte le chercheur.

Avant d’ajouter : “nous devons arrêter les énergies fossiles, réduire la pollution et stopper la production de plastique au plus vite, cela devient urgent.”

Juliette DE GUYENRO - © GEO

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