Les copépodes sont parmi les organismes les plus importants de l'océan. Les petits animaux millimétriques sont la nourriture de nombreuses espèces de poissons et sont donc d'une importance capitale pour la vie dans la mer. Les biologistes marins craignent que le changement climatique n'affecte les petits crustacés à l'avenir et que cela ne décime la source de nourriture la plus importante pour les poissons et de nombreux autres animaux marins.

Une équipe du GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, de l'Université du Connecticut et de l'Université du Vermont a donc étudié pour la première fois plus en détail si les copépodes peuvent génétiquement s'adapter aux conditions de vie changeantes au cours de l'évolution. Ce faisant, ils ont pris en compte à la fois l'effet de la hausse des températures de l'eau et de l'acidification des océans. Le travail du groupe américano-allemand est particulier car il a été l'un des premiers à exposer les animaux marins à de multiples facteurs de stress en laboratoire.

Les résultats, récemment publiés dans les Actes de l'Académie nationale des sciences , sont prudemment optimistes. L'équipe, dirigée par le professeur Dr. Reid Brennan, écologiste marin à GEOMAR, et le professeur Dr. Melissa Pespeni de l'Université du Vermont, a découvert grâce à une analyse génétique détaillée que les petits crustacés peuvent en effet s'adapter aux nouvelles conditions au cours d'environ 25 ans. générations, ce qui correspond à une période d'un peu plus d'un an, puisque plusieurs générations de crustacés peuvent mûrir en une année à des températures d'eau modérées.

Les chercheurs ont découvert qu'à mesure que la température de l'eau augmentait et que les conditions devenaient plus acides, des variantes génétiques se répandaient dans le génome des copépodes, ce qui permettait aux animaux de mieux résister au stress environnemental. "Ces mécanismes aident, entre autres, à garantir que les œufs de copépodes se développent correctement malgré des conditions environnementales défavorables et que d'importants processus métaboliques se poursuivent", explique Reid Brennan.

Plusieurs facteurs de stress amplifient l'effet

Dans son étude, l'équipe a d'abord examiné comment le réchauffement et l'acidification des océans affectent chacun les animaux par eux-mêmes ; et deuxièmement comment les deux interagissent. La comparaison a montré que le réchauffement a un effet significativement plus important que l'acidification. Cela signifie que dans des conditions plus chaudes, beaucoup plus de gènes réagissent et les variantes changent de fréquence. L'effet était encore plus important lorsque les chercheurs ont exposé les copépodes aux deux facteurs de stress, le réchauffement et l'acidification. Les experts ont fait une découverte troublante :on aurait pu s'attendre à ce que sous un stress combiné de chaleur et d'acide, les gènes qui réagissent à la chaleur et ceux qui réagissent à l'acidification changent, c'est-à-dire que les deux s'additionnent simplement. En fait, cependant, toute une série d'autres gènes ont répondu sous un double stress. Pour les copépodes, cela signifie que le stress métabolique continue d'augmenter et qu'il est susceptible de devenir encore plus difficile à s'adapter.

"Les résultats nous montrent également que nous avons du mal à évaluer comment les organismes réagiront à un environnement marin de plus en plus changeant lorsque plusieurs facteurs de stress interagissent", explique Reid Brennan.

"Même si nous savons comment fonctionnent les facteurs de stress individuels, il sera difficile de prédire comment l'organisme réagira lorsque, par exemple, des carences en oxygène ou en nutriments sont ajoutées au mélange", déclare Melissa Pespeni. "Un plus un n'est pas toujours égal à deux lorsqu'il s'agit de facteurs de stress liés au changement global."

Cela peut être particulièrement problématique pour les organismes qui ne peuvent pas se reproduire et s'adapter aux conditions environnementales changeantes aussi rapidement que les copépodes. Afin d'en savoir plus sur l'avenir incertain des animaux marins, d'autres expériences doivent suivre dans lesquelles d'autres facteurs de stress seront étudiés.

Cette recherche fait suite à une précédente étude publiée par la même équipe, dirigée par le professeur Dr Hans Dam de l'Université du Connecticut, qui démontre que les animaux s'adaptent rapidement, mais dans une capacité limitée, au réchauffement et à l'acidification des océans. + Explorer plus loin

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