Cartographie de l’autoroute des sédiments des fonds marins

Et leurs découvertes pourraient offrir de nouvelles perspectives sur la manière dont ces espèces bouillonnantes affectent la chimie des océans, la séquestration du carbone et la capacité de la vie marine à prospérer à l’échelle mondiale.

Les scientifiques débattent depuis longtemps du rôle de la « bioturbation », c’est-à-dire l’excavation et le brassage des sédiments des fonds marins provoqués par ces espèces. Une partie du défi consiste à essayer de comprendre comment les interactions entre ces animaux et leur environnement influencent les modèles de bioturbation et les écosystèmes marins du monde entier.

Nouvelle recherche publiée dans la revue Biologie actuelle offre une multitude de nouvelles données qui peuvent aider à répondre à ces questions.

« Grâce à notre analyse, nous avons découvert que non pas un, mais plusieurs facteurs environnementaux influencent conjointement la bioturbation des fonds marins et les services écosystémiques fournis par ces animaux », a déclaré la co-auteure Lidya Tarhan, professeure adjointe de sciences de la Terre et des planètes à la Faculté des arts et des sciences de Yale. . « Cela inclut des facteurs qui ont un impact direct sur l’approvisionnement alimentaire, sous-tendant les relations complexes qui soutiennent la vie marine, aujourd’hui et dans le passé de la Terre. »

Pour l’étude, les chercheurs ont utilisé des données mondiales sur les fonds marins et l’eau de mer ainsi que des techniques d’apprentissage automatique pour cartographier les environnements océaniques où vivent les invertébrés marins et discerner les facteurs qui façonnent les conditions environnementales à l’échelle mondiale.

Dans des études précédentes, la communauté des chercheurs avait recherché un facteur de contrôle unique qui expliquerait les variations dans les observations de bioturbation. En revanche, Tarhan et ses collègues ont découvert que la bioturbation est façonnée par une combinaison de facteurs agissant de concert.

Les facteurs globaux les plus importants, ont-ils découvert, sont la profondeur de l’eau de mer, les niveaux de nutriments dans l’eau et la composition des sédiments.

« Connaître les liens entre la bioturbation et d’autres aspects de l’environnement signifie que nous sommes désormais mieux équipés pour prédire comment ces systèmes pourraient changer en réponse au changement climatique », a déclaré l’auteur principal Shuang Zhang, ancien doctorant. étudiant et chercheur postdoctoral à Yale qui est maintenant professeur adjoint au département d’océanographie de la Texas A&M University.

La nouvelle étude a également donné un aperçu de la variété des façons dont les animaux creusent le fond marin et de la manière dont des comportements animaux apparemment similaires peuvent, à l’échelle mondiale, être façonnés par des ensembles de facteurs environnementaux totalement différents.

Par exemple, les chercheurs ont découvert que les facteurs environnementaux à l’origine de la bioturbation des eaux profondes peuvent différer considérablement de ceux qui influencent les communautés des fonds marins dans les eaux côtières et océaniques peu profondes. Dans les eaux profondes des océans, les niveaux de nutriments de l’eau de mer ont toujours un impact, mais la profondeur de l’eau et le type de sédiments semblent avoir moins d’importance. Au lieu de cela, la vitesse des courants océaniques de surface et l’enrichissement des sédiments des fonds marins en matière organique jouent un rôle clé dans la formation de la bioturbation des fonds marins.

Ces découvertes ont des ramifications importantes pour la conservation des océans et pour le développement de stratégies visant à atténuer la détérioration des habitats et à protéger la biodiversité marine, affirment les chercheurs.

« Notre analyse suggère que le réseau mondial actuel d’aires marines protégées ne protège pas suffisamment les processus importants des fonds marins comme la bioturbation, ce qui indique que les mesures de protection doivent être mieux prises en compte pour promouvoir la santé des écosystèmes », a déclaré Tarhan.

Le co-auteur Martin Solan, professeur d’écologie marine à l’Université de Southampton, a ajouté : « Nous savons depuis un certain temps que les sédiments océaniques sont extrêmement divers et jouent un rôle fondamental dans la médiation de la santé de l’océan, mais ce n’est que maintenant que nous avons des informations sur où et dans quelle mesure ces communautés contribuent.

La recherche a été financée avec le soutien du Natural Environment Research Council et de l’Université de Yale.