Des chercheurs de l'Université de Rhode Island (URI) estiment que dans la baie de Narragansett, le niveau de minuscules créatures végétales appelées phytoplancton a chuté de moitié au cours du dernier demi-siècle, sur la base d'une nouvelle analyse d'une étude chronologique à long terme de la baie. P>

C'est ce que rapporte un nouvel article publié par la Graduate School of Oceanography (GSO) de l'Université de Rhode Island :une nouvelle récemment découverte, à la fois surprenante et inquiétante.

En analysant la série chronologique complète de la baie, l'équipe de recherche a constaté que la biomasse du phytoplancton dans la baie de Narragansett a diminué de 49 % entre 1968 et 2019. L'intensité de la floraison hiver-printemps, qui déclenche le cycle annuel de productivité dans la baie, a diminué avec le temps et se produit également plus tôt chaque année.

Nouvelle étude de l'URI dans PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) partage des informations provenant de l’une des plus longues séries chronologiques de plancton au monde. Le sujet d'étude n'est pas seulement une destination pour des générations d'habitants et de touristes du Rhode Island, mais aussi un site de recherche fructueux pour les océanographes du campus de Narragansett Bay de l'URI.

"Beaucoup de gens vivent, travaillent et jouent sur les rives de la baie de Narragansett", explique le professeur d'océanographie Tatiana Rynearson, fournissant des biens et services essentiels aux près de 2 millions de personnes qui habitent son bassin versant.

Même dans le nord-est dense, la baie de Narragansett se distingue comme une étendue d'eau bien utilisée. La baie se situe entre des régions aux hivers froids et aux étés chauds, les eaux arctiques au nord et les eaux chaudes au sud, existant dans un endroit idéal scientifique qui offre aux chercheurs un environnement dynamique pour étudier.

Au Bay Campus, Rynearson et ses collègues ont étudié de près les changements intervenus dans le phytoplancton dans la baie. Leur nouvelle étude représente la première étude de ce type sur la baie de Narragansett, offrant un aperçu des changements qui s'y sont produits depuis 1957.

Depuis lors, beaucoup de choses ont changé autour de la baie, et à l'intérieur aussi.

Rynearson dirige la série chronologique à long terme sur le plancton de la baie de Narragansett depuis 2008. Des années de données accumulées existaient sur papier dans une salle de stockage verrouillée. La numérisation de ces fichiers (avant 1997) était un de ses objectifs de longue date, et elle et son équipe ont donc transféré ces instantanés de données de la baie de Narragansett des années 1960 aux années 90, obtenant finalement un ensemble complet de données d'informations à long terme sur la baie. .

« Ces données uniques en leur genre, qui sont restées en réserve au fil des décennies, ont tellement de valeur », dit-elle. "Nous disposons désormais de toutes ces magnifiques données sous une forme à laquelle nous pouvons mieux accéder et partager avec le monde."

Rynearson attribue à l'auteur principal et ancienne boursière postdoctorale de l'URI Patricia Thibodeau (maintenant à l'Université de la Nouvelle-Angleterre) le mérite d'avoir fait entrer l'arriéré de données dans l'ère numérique, un processus laborieux qui a pris près d'un an. Une fois entièrement numérisés, il était temps d'évaluer les résultats, avec le collaborateur Gavino Puggioni du Département d'informatique et de statistiques de l'URI.

Ils ont partagé leurs résultats avec David Borkman (Ph.D. 2002) du Département de gestion environnementale du Rhode Island, qui a collecté des échantillons d'étude lorsqu'il était étudiant puis post-doctorant à l'URI. Borkman est désormais le principal scientifique environnemental spécialisé dans la qualité de l'eau des coquillages au DEM, effectuant des analyses de l'eau pour l'État.

"Les séries chronologiques sur le plancton sont extrêmement précieuses", dit-il.

La série chronologique fournit un contexte utile sur l'abondance du phytoplancton et la composition de la communauté pendant une période de changement climatique et de changement de nutriments dans la baie de Narragansett. Borkman note que ces informations à long terme sur le phytoplancton sont particulièrement utiles lorsque des événements inhabituels se produisent, comme la « marée brune » de 1985, les « marées de rouille » estivales occasionnelles et la prolifération de Pseudo-nitzschia en 2016-2017, un type de phytoplancton qui peut causer proliférations d'algues nuisibles (HAB). Les observations hebdomadaires du phytoplancton des baies constituent donc un élément important des efforts du Rhode Island pour surveiller les HAB.

Le phytoplancton s'effondre et fleurit plus tôt

« Producteurs primaires » du milieu marin, le phytoplancton est de petite taille mais d'un impact important, alimentant les réseaux alimentaires locaux, indiquant la qualité de l'environnement et révélant les tendances climatiques. Les déclins locaux reflètent ceux observés ailleurs dans le golfe du Maine, sur la côte australienne et en mer Noire.

Un aspect positif possible est que la variabilité de la biomasse du phytoplancton pourrait indiquer une résilience face au changement climatique. Les chercheurs espèrent examiner ces tendances plus en profondeur, soulignant la nécessité de maintenir de telles séries chronologiques marines dans les décennies à venir.

Rynearson a hâte de partager ses nouvelles recherches avec la communauté scientifique ainsi qu'avec le public ; elle décrit l'impact et l'importance du phytoplancton en demandant à un visiteur d'imaginer les organismes microscopiques comme l'herbe de la savane africaine. Tous les animaux dépendent de l’herbe, dit-elle. De même, le phytoplancton est essentiel à la survie de tous les organismes de la baie.

"Le phytoplancton est une source alimentaire clé", dit-elle, "c'est pourquoi la diminution que nous constatons est importante."

La floraison hiver-printemps du phytoplancton démarre au début de l’année, début du cycle d’alimentation annuel dans la baie. La prolifération fournit des nutriments à de nombreux animaux, y compris ceux qui sortent de l'hibernation. Désormais, les chercheurs peuvent également constater que la floraison se produit cinq jours plus tôt tous les dix ans.

"Cet événement a un impact important", déclare Rynearson, "et son timing est important; les changements dans l'écosystème sont très délicats. Tout agit de concert."

Alors que le timing déclenche un processus de transfert d'énergie à travers le réseau alimentaire, que pourrait signifier un éventuel décalage ?

Rynearson n'en est pas sûr, notant que la première étape consiste à comprendre ce qui se passe à la base du réseau trophique; La prochaine étape sera de voir comment il suit et quelle est la cause de ces changements.

Les résultats des données hebdomadaires de la série chronologique sont communiqués au GSO et au-delà, fournis gratuitement à deux douzaines de partenaires à travers l'État au DEM, à la Narragansett Bay Commission, aux agences à but non lucratif et aux partenaires universitaires et gouvernementaux intéressés.

"Ces données intéressent les études de séries chronologiques partout dans le monde", explique Rynearson. "Et maintenant que nous disposons d'informations sur l'état du phytoplancton à la base du réseau alimentaire, nous pouvons fixer des objectifs pour collecter davantage d'informations sur l'ensemble du réseau alimentaire, pendant qu'il est temps de l'influencer."

"Les gens de l'URI sont conscients de la valeur des études de séries chronologiques et de l'importance de les financer au fil du temps", explique Rynearson. "Nous pouvons faire tellement de choses avec ces données. L'engagement du BSG envers les séries chronologiques est inestimable pour de nombreuses raisons, y compris la formation des étudiants de l'URI."

Et la série chronologique se poursuit chaque lundi matin, à 7 heures, lorsque le R/V Cap'n Bert part. Chalutier arrière de 53 pieds exploité par le Département des pêches, des sciences animales et vétérinaires de l'URI, le Cap'n Bert quitte le port de Wickford chaque semaine pour capturer le point de données le plus récent sur la baie.

"Nous voulons que ces données sur la baie aident à raconter l'histoire de la baie de Narragansett et soient lues par les gens dans et autour du Rhode Island, de la baie et au-delà", a déclaré Rynearson. "Nous voulons susciter l'intérêt des gens. Avec davantage de personnes compétentes, il est possible de faire une différence."

Plus d'informations : Patricia S. Thibodeau et al, Déclins à long terme de la chlorophylle a et phénologie variable révélés par une série chronologique de plancton estuarien sur 60 ans, Actes de l'Académie nationale des sciences (2024). DOI : 10.1073/pnas.2311086121

Informations sur le journal : Actes de l'Académie nationale des sciences

Fourni par l'Université de Rhode Island