Des chercheurs de l'Université d'Adélaïde ont construit un réseau trophique marin pour montrer comment le changement climatique pourrait affecter nos futurs approvisionnements en poisson et la biodiversité marine.

Publié aujourd'hui dans Biologie du changement global , les chercheurs ont découvert qu'un taux élevé de CO2 attendu d'ici la fin du siècle, qui provoque l'acidification des océans, stimulera la production à différents niveaux de la chaîne alimentaire, mais le réchauffement des océans a annulé cet avantage en provoquant du stress chez les animaux marins, les empêchant d'utiliser efficacement les ressources accrues pour leur propre croissance et développement. Le résultat a été un effondrement du réseau trophique.

« Les humains dépendent fortement d'une diversité de services fournis par les écosystèmes océaniques, y compris la nourriture que nous mangeons et les industries qui en découlent, " déclare le chef de projet, le professeur Ivan Nagelkerken, de l'Institut de l'environnement de l'Université.

"Notre compréhension de ce qui est susceptible de se produire a été entravée par une dépendance excessive à l'égard de systèmes de laboratoire simplifiés centrés sur des niveaux uniques du réseau trophique. Dans cette étude, nous avons créé une série de réseaux trophiques à trois niveaux et surveillé et mesuré les résultats sur plusieurs mois pour fournir une compréhension des futurs réseaux trophiques sous le changement climatique. »

Les chercheurs ont construit des réseaux trophiques marins basés sur des plantes qui utilisent la lumière du soleil et des nutriments pour se développer (algues), les petits invertébrés qui broutent les plantes (comme les crevettes), et des poissons qui à leur tour se nourrissent de petits invertébrés. Ils avaient 12 grands aquariums avec différentes espèces pour imiter les herbiers, habitats ouverts de sable et de récifs rocheux, simuler les mouvements de marée avec des courants circulaires.

Les réseaux trophiques ont été exposés aux niveaux d'acidification et de réchauffement des océans prévus pour la fin de ce siècle. Sur plusieurs mois, les chercheurs ont évalué les processus de base qui opèrent dans les réseaux trophiques comme la prédation et la croissance des organismes.

« Des concentrations élevées de dioxyde de carbone ont stimulé la croissance des plantes ; plus de nourriture végétale signifiait plus de petits invertébrés, et plus de petits invertébrés, à son tour, permis au poisson de grandir plus vite, " déclare le doctorant Silvan Goldenberg, qui est supervisé par le professeur Nagelkerken et le professeur Sean Connell.

"Toutefois, le réchauffement des océans a annulé cet avantage du dioxyde de carbone élevé en provoquant du stress chez les animaux, ce qui en fait des mangeoires moins efficaces et empêche l'énergie supplémentaire produite par les plantes de voyager à travers le réseau trophique jusqu'aux poissons. À la fois, les poissons devenaient plus affamés à des températures plus élevées et ont commencé à décimer leurs proies, les petits invertébrés."

Les chercheurs ont découvert que le réchauffement des océans serait un facteur de stress accablant qui rendrait les réseaux trophiques moins efficaces, neutralisé l'effet « fertilisant » du dioxyde de carbone élevé et déséquilibré la relation fragile entre les prédateurs et les proies.

« Les conséquences pour les écosystèmes marins sont susceptibles d'être sévères, " dit le professeur Nagelkerken. " Les océans à l'avenir pourraient nous fournir moins de poissons et de crustacés à manger, et des animaux plus gros qui se trouvent au sommet de la chaîne alimentaire, en particulier, va souffrir. Nous espérons que cette étude fournira une compréhension prédictive qui est essentielle pour une gestion efficace des pêches. »