Le rétrécissement de la banquise peut ne pas profiter au plancton après tout.
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Le changement climatique réchauffe l’océan Arctique et fait rétrécir la glace de mer. Certains de ces changements seront irréversibles, mais les scientifiques ont prédit que le manque de glace de mer pourrait voir plus de lumière atteindre la surface de l’océan, conduisant involontairement à une aubaine en plancton. Les minuscules organismes se trouvent au bas de la chaîne alimentaire et sont essentiels à l’alimentation des poissons et autres espèces marines.
En 2020, d’énormes proliférations d’un type de plancton ont été observées dans l’Arctique ouvert. Les chercheurs ont enregistré une augmentation de la productivité du plancton et montré que le changement climatique offre beaucoup plus d’espace pour s’étendre à mesure que la glace de mer diminue. Ça a l’air bien? Ce n’est peut-être pas le cas.
Selon une étude publiée lundi dans Nature Geoscience, le rétrécissement de la banquise pourrait sonner le glas du plancton.
Une équipe de scientifiques dirigée par l’Université de Princeton et le Max Planck Institute for Chemistry a utilisé du plancton fossilisé et des carottes de glace pour examiner l’histoire des sources et des taux d’approvisionnement en azote, un nutriment vital pour le plancton, dans l’océan Arctique ouvert occidental et central.
Leurs recherches suggèrent qu’avec le réchauffement climatique, ces eaux auront moins d’azote, ce qui affectera négativement la productivité du plancton.
« En regardant l’océan Arctique depuis l’espace, il est difficile de voir de l’eau, car une grande partie de l’océan Arctique est recouverte d’une couche de glace de mer », a déclaré Jesse Farmer, auteur principal de l’étude, géoscientifique à l’Université de Princeton et postdoctorant en visite. membre du Max Planck Institute for Chemistry, dans un communiqué. Cette banquise se dilate naturellement en hiver et se contracte en été. Au cours des dernières décennies, le réchauffement climatique a entraîné une baisse rapide de la couverture de glace de mer en été, cette couverture de glace représentant désormais environ la moitié de ce qu’elle était en 1979.
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Alors que la fonte de la banquise devrait signifier que la photosynthèse du plancton constituant la base des réseaux trophiques de l’Arctique pourrait profiter des avantages d’avoir plus de lumière, il y a un problème, selon l’auteure Julie Granger, professeure agrégée de sciences marines à l’Université du Connecticut.
« Ces plancton ont également besoin de nutriments pour se développer et les nutriments ne sont abondants que plus profondément dans l’océan Arctique, juste au-delà de la portée du plancton », a déclaré Granger. Que le plancton puisse obtenir ces nutriments dépend de la « stratification » de la partie supérieure de l’océan ou de sa séparation en couches. Les 600 pieds supérieurs de l’océan sont constitués de couches d’eau de densité variable, en fonction de la température et de la salinité.
« Lorsque la partie supérieure de l’océan est fortement stratifiée, avec de l’eau très légère flottant au-dessus d’une eau profonde et dense, l’apport de nutriments à la surface éclairée par le soleil est lent », a déclaré Farmer.
De nouvelles recherches ont révélé que la quantité d’azote dans l’Arctique avait changé depuis la dernière période glaciaire, montrant l’histoire de la stratification dans l’océan Arctique. L’Arctique est le point de rencontre des océans Pacifique et Atlantique. L’eau douce du Pacifique coule sur l’eau plus salée de l’Atlantique, ce qui laisse l’ouest de l’Arctique rempli d’azote provenant du Pacifique.
Ça n’a pas toujours été comme ça.
« Au cours de la dernière période glaciaire, lorsque la croissance des calottes glaciaires a abaissé le niveau mondial de la mer, le détroit de Béring n’existait pas », a déclaré Daniel Sigman, professeur de sciences géologiques et géophysiques à Princeton, dans un communiqué. À l’époque, le détroit de Béring était plutôt le pont terrestre de Béring, qui reliait l’Asie et l’Amérique du Nord et permettait aux humains de migrer vers les Amériques.
À la fin de l’ère glaciaire il y a 11 500 ans, lorsque les calottes glaciaires ont fondu et que le niveau de la mer a augmenté, le pont terrestre de Bering a été submergé, permettant à l’azote du Pacifique de s’infiltrer dans le bassin ouvert de l’ouest de l’Arctique.
Au cours de la dernière période glaciaire et sous un climat plus froid, la stratification dans l’Arctique était faible. Après l’ère glaciaire, la stratification du centre de l’Arctique s’est renforcée, atteignant un pic pendant une période de températures estivales naturellement plus chaudes dans l’Arctique il y a environ 10 000 et 6 000 ans, une période connue sous le nom de maximum thermique holocène. Depuis lors, la stratification dans le centre de l’Arctique s’est affaiblie, ce qui a permis à l’azote plus profond de remonter vers la surface, où il peut être utilisé par le plancton.
La crise climatique voit des températures plus chaudes dans l’Arctique, le ramenant à un climat similaire au maximum thermique de l’Holocène. Bien que certains scientifiques aient suggéré que des quantités croissantes de lumière solaire touchant l’océan pourraient rendre le plancton arctique plus productif, les scientifiques de l’étude de lundi ont découvert que cela n’était probablement pas dû à la disponibilité de l’azote dans les régions ouvertes de l’Arctique. Un faible taux d’azote signifie une faible productivité du plancton et nuit à l’un des organismes fondamentaux du réseau trophique des écosystèmes.
« Compte tenu de nos données, une augmentation de la productivité de l’Arctique ouvert semble peu probable », a déclaré Farmer. « Le meilleur espoir d’une future augmentation de la productivité de l’Arctique se trouve probablement dans les eaux côtières de l’Arctique. »
