Changement climatique: le réchauffement des océans signifie des prédateurs plus affamés, selon une étude
Alors que les océans se réchauffent à travers le monde, les prédateurs marins sont sur le point de devenir de plus en plus agressifs selon de nouvelles recherches, laissant potentiellement d’innombrables espèces et écosystèmes marins au bord du déséquilibre.
Les chercheurs ont mené des expériences allant de l’enfermement d’espèces de proies dans des cages à la mise en place de « squid pops » pour mesurer le nombre de prédateurs venus s’abattre en fonction de la température de l’eau dans laquelle ils vivaient.
On a longtemps observé que les prédateurs marins sont plus vicieux dans les eaux tropicales, mais avec le changement climatique entraînant le réchauffement des eaux dans le monde, les chercheurs du Smithsonian Environmental Research Center (SERC) ont voulu étudier les implications que cela pourrait avoir pour l’avenir.
Habituellement, les changements de température qui entraînent de grands changements dans les écosystèmes marins se produisent sur des millénaires, et non sur des décennies.
« Il a fallu des milliers d’années pour arriver à cet état, et puis tout à coup, nous augmentons la température à un rythme beaucoup plus élevé », a déclaré Gail Ashton, auteur principal du nouveau rapport et biologiste marin au SERC, dans un communiqué de presse. « Et nous ne connaissons pas vraiment les implications de cette augmentation de température. »
Une équipe internationale de chercheurs dirigée par le SERC a mené des expériences sur les prédateurs marins et les proies sur 36 sites des côtes atlantique et pacifique des Amériques afin d’étudier comment ces espèces réagissent à différentes températures, dans l’espoir de prédire ce qu’un océan plus chaud apporterait.
Les résultats, publiés vendredi dans la revue Science, ont révélé que la prédation augmenterait en intensité à mesure que les océans se réchaufferaient, avec des impacts inconnus – mais certainement étendus – sur les autres espèces et l’océan dans son ensemble.
« Les eaux plus chaudes ont tendance à favoriser les animaux situés en haut de la chaîne alimentaire, qui deviennent plus actifs et ont besoin de plus de nourriture, et ce sont leurs proies qui paient pour cette activité accrue », Emmett Duffy, directeur du réseau Smithsonian’s Marine Global Earth Observatory (MarineGEO) et co-auteur de l’étude, a déclaré dans le communiqué. « Cela suggère que le réchauffement des mers pourrait entraîner de grands changements dans la vie des habitats sensibles des fonds marins. »
Pour arriver à leurs résultats, les chercheurs ont mené trois expériences spécifiques dans chacun des endroits pour tester la force de la réponse des prédateurs dans diverses eaux.
Les sites allaient aussi loin au nord que l’Alaska et au sud jusqu’à la Terre de Feu, un archipel tout au fond de l’Amérique du Sud.
Premièrement, les chercheurs ont confirmé que des eaux plus chaudes sont corrélées à une prédation plus élevée.
Dans cette expérience, les chercheurs ont créé une friandise attrayante pour les prédateurs, a inventé un « squid pop » pour sa ressemblance avec les desserts « cake pops ». Ces morceaux de calamars séchés en boule sur un bâton ont été laissés sous l’eau pour attirer les poissons, puis les chercheurs ont vérifié en une heure pour voir combien de « squid pops » restaient. Les résultats étaient clairs : dans les eaux plus chaudes, beaucoup plus de prédateurs sont sortis pour grignoter, tandis que dans les eaux inférieures à 20 degrés Celsius, il n’y avait presque aucune prédation enregistrée.
« Ce seuil de température représente un point de basculement écologique dans ces écosystèmes marins côtiers, au-dessus duquel l’intensité de la prédation augmente », a déclaré Amy Freestone, co-auteur et professeur agrégé de biologie à l’Université Temple, dans le communiqué. « Avec le changement climatique, davantage d’eaux côtières dépasseront ce point de basculement, ou se réchaufferont encore plus, modifiant fondamentalement le fonctionnement de ces écosystèmes. »
Une fois cela établi, les chercheurs ont placé les proies dans différentes positions de disponibilité pour les prédateurs pour voir comment la prédation affectait leur croissance et leur nombre dans différentes eaux.
Dans une expérience, ils ont laissé des proies telles que des tuniciers invertébrés sous-marins et des bryozoaires se développer sur des panneaux en plastique pendant trois mois, certains protégés des prédateurs par des cages et d’autres laissés exposés à tout poisson potentiel qui voulait une collation.
Dans l’expérience finale, les chercheurs ont placé des cages de protection autour de tous leurs sujets proies pendant 10 semaines, puis ont libéré la moitié d’entre eux pendant deux semaines supplémentaires pour tester ce qui se passait lorsqu’ils grandissaient en sécurité et étaient ensuite exposés à des prédateurs.
Ces expériences ont été réalisées dans des eaux dont les températures variaient considérablement, et les résultats ont confirmé ce que les chercheurs avaient soupçonné : les niveaux d’espèces de proies ont chuté dans des eaux plus chaudes si elles ne sont pas mises en cage et sans protection. Mais dans les eaux plus froides, peu importait que la proie soit protégée ou non – les niveaux de prédation restaient malgré tout très faibles, ce qui renforce le fait que la prédation n’est pas aussi active dans les eaux plus froides.
Mais qu’est-ce que cela signifie réellement pour l’écosystème global alors que de plus en plus d’eaux se réchauffent ?
Les chercheurs disent que l’ensemble des écosystèmes marins pourrait devenir plus « descendant » à mesure que les eaux se réchauffent, les prédateurs contrôlant les océans au lieu d’être en équilibre avec eux.
« De tels changements à grande échelle dans le contrôle descendant pourraient avoir des conséquences considérables, étant donné le rôle clé des interactions entre les espèces dans le maintien de la structure, de la diversité, des processus biogéochimiques et de la fourniture de services écosystémiques critiques aux communautés humaines », indique l’étude. .
Par exemple, certaines des espèces de proies qui étaient davantage consommées dans les zones de prédation élevée, comme les tuniciers, jouent un rôle essentiel dans l’écosystème global. Les tuniciers filtrent l’eau et fournissent des « coins et recoins » pour que d’autres créatures marines puissent y vivre, explique le communiqué de presse.
« Alors que la prédation change, certaines espèces seront gagnantes et d’autres perdantes », a déclaré Greg Ruiz, responsable du laboratoire de recherche sur les invasions marines du SERC et co-auteur de l’étude, dans le communiqué. « Certains seront défendus ; d’autres seront vulnérables. Mais nous ne savons pas exactement comment cela se déroulera.
Bien que ces problèmes aient déjà été mesurés dans des études plus petites, il s’agit de l’une des plus importantes à examiner la manière dont la température affecte ces niveaux de prédation.
Les chercheurs ont noté qu’en raison des différents niveaux d’espèces marines dans différentes régions de l’océan, certains des résultats peuvent avoir été affectés par ces différents niveaux de biomasse.
« Plus généralement, la variation entre les sites souligne la nécessité d’une réplication élevée et d’une large couverture pour évaluer en profondeur les modèles régionaux et mondiaux », indique l’étude.
« Nos résultats impliquent que le changement climatique peut avoir des effets prévisibles sur la régulation des communautés côtières le long des côtes du monde. »