Les poissons ont migré vers des eaux plus froides au cours des dernières décennies à mesure que l'océan se réchauffe. Mais en Antarctique, l'endroit le plus froid de la planète, les espèces polaires n'ont nulle part où aller.

Des recherches préliminaires menées par un zootechnicien de l'UC Davis montrent que certains poissons polaires ont pu s'acclimater à l'eau chaude ou à des niveaux plus élevés de dioxyde de carbone, mais pas aux deux.

"Ils ont évolué pour vivre dans des conditions très froides, des conditions stables et ils vivent déjà dans le plus froid, l'écosystème le plus stable de la Terre, " a déclaré Anne Todgham, professeur agrégé au département des sciences animales de l'UC Davis, spécialisé dans la façon dont la vie aquatique fait face aux environnements changeants. Todgham étudie le stress chez les créatures marines dans une grande variété d'endroits, y compris le continent couvert de glace à la pointe sud du globe.

Les océans absorbent environ un tiers du CO2 que les humains rejettent dans l'atmosphère. C'est peut-être bon pour l'air, mais c'est dur pour la santé de la mer. Le changement climatique et la pollution marine mettent à rude épreuve la quasi-totalité de la vie aquatique, mais Todgham dit que les espèces polaires peuvent avoir le pire.

"L'eau froide retient plus de CO2, donc les niveaux de dioxyde de carbone augmentent très rapidement en Antarctique, " a déclaré Todgham. " Les espèces polaires ont généralement une longue durée de vie - plus de 80 ans, dans certains cas, ils ne peuvent donc pas évoluer assez rapidement pour suivre le réchauffement de l'eau et l'augmentation de l'acidité. Ils ne peuvent pas migrer vers des eaux plus froides. Ils doivent faire face en recrutant leur physiologie existante, et jusqu'à présent, cela ne semble pas très prometteur."

L'Antarctique a presque 9 ans 000 miles de la Californie, mais en termes de changements environnementaux, c'est juste à côté.

"Le réchauffement et l'acidification des océans se produisent tout le long de nos côtes, affectant de nombreuses espèces dont nous dépendons pour notre alimentation, comme les huîtres et le crabe dormeur, " a déclaré Todgham. " Donc, ce travail a une application bien au-delà de l'Antarctique. "

Étudier les poissons en Antarctique n'est pas pour les personnes froides. Todgham a fait trois voyages sur la terre gelée, tous pendant l'été polaire, lorsque les températures varient de zéro à 35 degrés. Elle dort dans un dortoir chauffé à la gare McMurdo, un centre de recherche américain sur l'île de Ross, l'une des îles les plus au sud de l'Antarctique.

"Il fait traîtreusement froid et venteux, " elle a dit.

Todgham étudie deux espèces de poissons polaires, le poisson dragon nu et la morue émeraude, qui vivent dans les eaux sombres sous une épaisse banquise. Pour atteindre le poisson, les chercheurs forent à travers neuf pieds de glace et les plongeurs recherchent les œufs et les juvéniles de l'espèce dans les eaux polaires où même les vers et les araignées de mer sont surdimensionnés.

"L'eau froide contient plus d'oxygène, donc la vie aquatique peut devenir vraiment grande là-bas, " expliqua Todgham.

Les chercheurs transportent les spécimens dans des véhicules à température contrôlée jusqu'à la station de recherche pour les maintenir en vie. Les espèces polaires ont des protéines spéciales dans leur corps qui agissent comme un antigel afin qu'elles puissent survivre dans l'eau glacée.

"Mais aussi froide que soit l'eau, il ne fait pas aussi froid que l'air extérieur, " a déclaré Todgham.

De retour à la station de recherche, Todgham et son équipe placent les œufs et les juvéniles dans des seaux en plastique avec de l'eau à 2 degrés Celsius, une température que les scientifiques prédisent sera la norme dans 80 ans. Les chercheurs pompent différents niveaux de CO2 via des tubes colorés qui entrent et sortent de chaque seau.

Pendant plusieurs semaines, Todgham mesure comment les poissons se débrouillent. Elle regarde l'expression des gènes, la réponse cellulaire au stress, changements métaboliques et facteurs physiologiques comme le niveau d'activité et les taux de croissance.

"Nous essayons de prédire comment chaque espèce fera face à une eau plus chaude et à des émissions de CO2 plus élevées, " a déclaré Todgham.

La réponse courte :pas bien.

"Ils ont pu s'acclimater à de l'eau chaude ou à des niveaux plus élevés de CO2, mais pas les deux ensemble, " Todgham a dit. " Ce n'est pas bon, puisque l'eau de l'océan partout augmente déjà à la fois la température et le dioxyde de carbone."

Les poissons polaires n'ont nulle part plus froide où aller, mais si loin, il semble que d'autres espèces n'aient pas migré dans leur écosystème. L'Antarctique est entouré d'un courant circumpolaire qui agit comme une barrière, il ne serait donc pas facile pour les créatures aquatiques de migrer.

"A part les crabes, " dit Todgham. " On dirait qu'ils peuvent entrer en marchant le long du fond. "

Les espèces indigènes étudiées par Todgham sont une importante source de nourriture pour les phoques, les manchots et les plus gros poissons, de sorte que leur disparition pourrait avoir un effet en cascade tout au long de la chaîne alimentaire. Et les espèces polaires peuvent être un indicateur de ce qui se développe dans notre propre arrière-cour.

Toujours, Todgham est optimiste.

« Nous identifions les populations particulièrement vulnérables afin de les protéger des menaces directes telles que la surpêche, " Todgham a déclaré. "Et je suis encouragé par tous les étudiants qui poursuivent l'étude des espèces naturelles. Ils me donnent de l'espoir."