Les humains ne sont pas les seuls à souffrir de vagues de chaleur sans précédent dans un climat qui se réchauffe. Considérez l'humble vairon. Ces petits poissons représentent la base essentielle de la chaîne alimentaire dans de nombreux écosystèmes d'eau douce. Et comme tous les poissons, les ménés ajustent leur température corporelle en fonction de leur environnement. Alors que le changement climatique augmente la chaleur, les vairons pourraient-ils cuisiner ?

Une nouvelle étude de l'Université de l'Illinois montre que le tête-de-boule, un poisson proie omniprésent dans les cours d'eau nord-américains, peut supporter des vagues de chaleur simulées avec étonnamment peu d'effets secondaires désagréables.

"Les vairons à tête-de-boule sont très répandus dans toute l'Amérique du Nord et ils sont une proie importante pour de nombreux pêcheurs sportifs charismatiques. Ainsi, apprendre comment ils gèrent les vagues de chaleur dans cette étude nous donne un bon aperçu du sort potentiel des réseaux trophiques d'eau douce sous le climat. changement », déclare Cory Suski, professeur au Département des ressources naturelles et des sciences de l'environnement à l'U de I et co-auteur de l'étude.

Suski dit que peu de chercheurs se concentrent spécifiquement sur les effets des vagues de chaleur. Au lieu de cela, ils peuvent modéliser la tolérance à la chaleur d'un organisme à 2 ou 3 degrés Celsius au-dessus des températures moyennes actuelles, l'augmentation à long terme attendue dans certains scénarios climatiques. Mais ce sont les pointes de température à court terme (5 à 10 degrés au-dessus de la moyenne) qui mettent vraiment à l'épreuve la force physiologique d'une créature.

L'étudiant au doctorat Qihong Dai a utilisé les températures qu'il a enregistrées dans les cours d'eau agricoles pendant les températures estivales normales et les vagues de chaleur pour tester les réponses physiologiques des vairons en laboratoire. Il a laissé les poissons s'acclimater aux bassins de laboratoire à 25 degrés avant d'augmenter rapidement la température de l'eau à 32 ou 34 degrés. Au bout d'une heure, il a ramené la température à 25 degrés.

Lors de la simulation d'une seule vague de chaleur de courte durée, il en est resté là. Mais Dai a également simulé des vagues de chaleur répétées (une heure à 32 ou 34 degrés trois jours de suite) et des vagues de chaleur prolongées, où la température de l'eau est restée élevée pendant 48 heures.

"Après nos vagues de chaleur simulées, nous avons testé des enzymes reflétant la capacité des vairons à effectuer des activités aérobies et anaérobies. Nous avons également pu tester les changements de leurs taux métaboliques pendant les vagues de chaleur", explique Dai. "Après les trois simulations de vagues de chaleur, la plupart des vairons ont rapidement retrouvé un fonctionnement physiologique normal lorsque nous avons refroidi l'eau."

Les chercheurs ont également testé le "maximum thermique critique" des vairons après chaque simulation de vague de chaleur et les ont comparés à des poissons non exposés aux vagues de chaleur. Dans ces tests, les poissons sont soumis à des températures qui augmentent lentement jusqu'à ce qu'ils commencent à agir un peu « étourdis et vacillants », selon les mots de Suski. Ensuite, ils sont transférés en toute sécurité à des températures plus fraîches où ils retrouvent leur fonction normale.

Surprisingly, exposure to heatwaves actually primed minnows to withstand higher temperatures in the critical thermal maximum test. But that came at a cost for some fish.

"The heatwave didn't impair their ability to swim or go about their business. In fact, they could handle higher temperatures after the heatwaves, but some became more susceptible to oxidative stress. That could lead to long-term tissue degradation from free radical damage and other physiological problems," Suski says.

Despite the cost, most minnows seemed to come out stronger on the other side of the simulated heatwaves, at least in the short term.

"We are surprised but also excited to see how minnows can be so resilient to heatwaves in the Midwest," Dai says.

The study is published in Freshwater Biology . + Explorer plus loin

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