Les vagues de chaleur marine dans le nord-est de l’océan Pacifique créent des perturbations continues et complexes du réseau trophique océanique qui peuvent profiter à certaines espèces mais menacer l’avenir de nombreuses autres, selon une nouvelle étude.
L’étude, qui vient d’être publiée dans la revue Communications naturellesest le premier du genre à examiner les impacts des vagues de chaleur marines sur l’ensemble de l’écosystème océanique du nord du courant de Californie, l’étendue d’eau le long de la côte ouest, de Washington au nord de la Californie.
Les chercheurs ont découvert que le plus grand bénéficiaire des vagues de chaleur marines est le zooplancton gélatineux – des pyrosomes principalement de forme cylindrique qui explosent en nombre à la suite d’une vague de chaleur marine et modifient la façon dont l’énergie se déplace à travers le réseau trophique, a déclaré l’auteur principal Dylan Gomes, qui a travaillé sur l’étude. étudier en tant que chercheur postdoctoral au Marine Mammal Institute de l’Oregon State University.
« Si vous regardez les interactions entre espèces, vous risquez d’en manquer beaucoup », a déclaré Gomes. « Les effets naturels d’une perturbation ne seront pas nécessairement simples et linéaires. Cela nous a montré que ces vagues de chaleur ont un impact sur tous les prédateurs et proies de l’écosystème par des voies directes et indirectes. »
Le projet était le fruit d’une collaboration entre l’Université d’État de l’Oregon et la National Oceanic and Atmospheric Administration. Joshua Stewart, professeur adjoint au Marine Mammal Institute, a encadré Gomes et co-écrit l’article.
« Ce que j’ai trouvé à la fois alarmant et fascinant, c’est la mesure dans laquelle ces pyrosomes absorbent toute l’énergie du système », a déclaré Stewart. « Parce que rien d’autre ne mange vraiment les pyrosomes, ils deviennent simplement cette impasse, et cette énergie n’est disponible pour personne d’autre dans l’écosystème. »
Les vagues de chaleur marines sont des périodes de températures océaniques prolongées et inhabituellement chaudes. La prévalence et l’intensité des vagues de chaleur marines augmentent partout dans le monde. Même si les impacts de ces vagues de chaleur sur les espèces marines ont été bien documentés au niveau des individus et des populations, les effets sur l’ensemble de l’écosystème n’ont pas été bien compris, a déclaré Gomes.
Pour obtenir une vision plus globale de l’impact des vagues de chaleur marines, Gomes a mis à jour un modèle d’écosystème de bout en bout avec de nouvelles données sur la vie marine tout au long de la chaîne alimentaire océanique, collectées lors d’enquêtes biologiques locales.
Il a ensuite comparé le fonctionnement du réseau alimentaire avant et après une récente vague de vagues de chaleur marines, y compris un événement majeur et bien documenté survenu en 2013-2014, connu sous le nom de « blob ». Une grande partie des nouvelles données utilisées dans le modèle ont été collectées à la suite de cet événement alors que les chercheurs tentaient de mieux comprendre ses impacts.
Certains des impacts étaient prédictifs – les pyrosomes, par exemple, sont connus pour prospérer dans les eaux plus chaudes – mais l’analyse a également montré que l’écosystème fonctionne d’une manière qui n’est pas intuitive, a déclaré Gomes.
Par exemple, la modélisation a montré comment la domination des pyrosomes extrayait l’énergie du réseau trophique. Cette perte d’énergie est plus susceptible d’affecter les poissons et les mammifères marins qui se trouvent plus haut dans la chaîne alimentaire, ce qui pourrait avoir un impact sur les pêcheries économiquement importantes et sur les efforts de rétablissement des espèces menacées ou en voie de disparition, a déclaré Stewart.
D’énormes afflux de pyrosomes dans les eaux et sur les plages du nord-ouest du Pacifique en 2017 et 2018 ont attiré l’attention du grand public. Les données de ces événements ont été incluses dans le modèle mis à jour.
Le modèle mis à jour utilisé dans l’étude pourrait aider les pêcheries commerciales à adapter leurs stratégies de récolte qui sont affectées lorsque les poissons que l’on trouve couramment dans une zone se déplacent pour échapper aux eaux chaudes envahissantes ou que leurs populations diminuent en raison du manque de nourriture disponible à la suite d’une vague de chaleur marine.
Le nombre de chinchards du Pacifique, par exemple, a augmenté à la suite des vagues de chaleur marines, mais jusqu’à présent, les pêcheries ne se sont pas concentrées sur leur capture, ont noté les chercheurs.
Les méthodes des chercheurs pourraient également fournir un modèle pour de futures recherches visant à comprendre l’impact de ces événements ailleurs, a déclaré Gomes.
Les autres coauteurs de l’article sont James Ruzicka du Centre des sciences halieutiques des îles du Pacifique de la NOAA et Lisa Crozier, David Huff et Richard Brodeur du Centre des sciences halieutiques du Nord-Ouest de la NOAA. Gomes travaille désormais pour l’US Geological Survey.
Le Marine Mammal Institute fait partie du Collège des sciences agricoles de l’État de l’Oregon et est basé au Hatfield Marine Science Center à Newport. Le Northwest Fisheries Science Center de la NOAA dispose également d’une station de recherche à Hatfield.