L'augmentation de la température de l'eau est responsable de l'accumulation d'un produit chimique appelé nitrite dans les environnements marins du monde entier, un symptôme de changements plus larges dans les voies biochimiques normales des océans qui pourraient finalement perturber les réseaux trophiques océaniques, selon de nouvelles recherches de l'Université de Géorgie.

Le nitrite est produit lorsque des micro-organismes consomment de l'ammonium dans les déchets des engrais, eaux usées traitées et déchets animaux. Trop de nitrite peut altérer les types et les quantités de plantes unicellulaires vivant dans les environnements marins, affectant potentiellement les animaux qui s'en nourrissent, dit James Hollibaugh, co-auteur de l'étude publiée récemment dans Sciences et technologies de l'environnement . Cela pourrait également conduire à des proliférations d'algues toxiques et créer des zones mortes où aucun poisson ou animal ne peut vivre.

« La hausse des températures des océans modifie la façon dont les écosystèmes côtiers - et probablement les écosystèmes terrestres, aussi - traiter l'azote, " a déclaré Hollibaugh, Professeur émérite de recherche en sciences marines au Franklin College of Arts and Sciences de l'UGA. "Une grande partie du cycle mondial de l'azote a lieu dans la zone côtière."

Hollibaugh et la chercheuse Sylvia Schaefer ont trouvé des pics de concentration de nitrite au milieu de l'été ainsi que des augmentations massives du nombre de micro-organismes qui le produisent dans les eaux côtières au large de l'île de Sapelo, Géorgie, dans les données recueillies au cours de huit ans. Bien que la plupart des chercheurs pensent que l'accumulation de nitrite est une conséquence d'un manque d'oxygène dans un environnement marin, Hollibaugh et Schaefer pensaient que quelque chose d'autre devait conduire l'accumulation.

"Le paradigme enseigné quand j'étais à l'école était que l'hypoxie, ou manque d'oxygène, entraîne une accumulation de nitrite, " Hollibaugh a déclaré. "Mais la côte géorgienne ne va pas hypoxique. Cela ne correspondait tout simplement pas."

Après avoir effectué des expériences de laboratoire qui ont exposé les organismes unicellulaires connus sous le nom de Thaumarchaea à des températures d'eau variables, les chercheurs ont découvert que des températures plus élevées incitaient les micro-organismes à produire plus de nitrite.

« Les micro-organismes impliqués dans ce processus sont très tolérants aux faibles niveaux d'oxygène, " a déclaré Schaefer. " En général, deux groupes de micro-organismes travaillent en étroite collaboration l'un avec l'autre pour convertir l'ammonium en nitrate afin que vous ne voyiez pas du tout le nitrite s'accumuler, mais nous avons constaté que l'activité de ces deux groupes était découplée en raison de l'augmentation de la température de l'eau."

Pour voir si le motif se tenait au-delà de l'île, Schaefer et Hollibaugh ont analysé les données de surveillance environnementale de 270 emplacements à travers les États-Unis, France et Bermudes, affirmant finalement la relation entre des températures plus élevées et l'accumulation de nitrite.

Cette dépendance à la température n'était pas appréciée par la communauté des chercheurs jusqu'à présent, et il peut avoir des conséquences étendues même au-delà de la gestion de la qualité des eaux côtières, dit Hollibaugh.

« Le même processus, bien que nous ne l'ayons pas examiné spécifiquement, a lieu en ce qui concerne la fertilisation des sols à des fins agricoles, " Il a dit. " Cela affecte les agriculteurs et leur utilisation efficace des engrais - quand ils doivent les appliquer et sous quelle forme ils doivent être - et finalement une grande partie de cet engrais finira dans les cours d'eau, ce qui peut conduire à des proliférations d'algues qui étouffent d'autres espèces."

L'accumulation de nitrite peut également entraîner une production accrue d'oxyde nitreux, un puissant gaz à effet de serre qui a plus d'effet sur le changement climatique par molécule que le dioxyde de carbone, dit Hollibaugh. Cette production d'oxyde nitreux augmente alors davantage les températures mondiales, provoquant plus d'accumulation de nitrite et créant une boucle de rétroaction positive.

"Si vous vivez dans un marais et que vous regardez au-dessus de l'eau, vous ne le remarquerez probablement pas, mais si vous aimez les crustacés, aime pêcher, comme les sports nautiques récréatifs, alors ces résultats ont de l'importance, " Hollibaugh a déclaré. " Les informations obtenues à partir des programmes de surveillance, comme ceux que nous avons utilisés pour analyser les données de température et de nitrite à travers le pays et dans d'autres pays, peut être utilisé non seulement pour prévoir ce qui va se passer sur la route et les conséquences à plus long terme des décisions de gestion, mais aussi pour trouver des solutions potentielles au problème. Les données collectées par ces programmes sont importantes pour une gestion judicieuse de nos ressources."