Baie de Chesapeake, le plus grand estuaire des États-Unis et l'un des plus grands du monde, fait face à de nouveaux risques liés à une couche d'eau très acidifiée située à 10 à 15 mètres sous la surface, une nouvelle étude a trouvé.

Cette "zone de pH minimum" est 10 fois plus acide que les eaux de surface de la baie et peut présenter un risque pour une variété d'espèces marines économiquement et écologiquement importantes, y compris les huîtres, crabes et poissons, disent les chercheurs. Une diminution du nombre d'organismes à coquille de carbonate de calcium - en particulier les huîtres - peut entraver la capacité de la baie à faire face à l'augmentation de l'acidité, ajoutent-ils.

Les résultats de l'étude sont publiés cette semaine dans Communication Nature .

"Les huîtres et autres bivalves fournissent un effet Tums intégré qui aide naturellement la baie à faire face à l'eau corrosive, " a déclaré George Waldbusser, un écologiste marin de l'Oregon State University et co-auteur de l'étude. "Ils génèrent de grandes quantités de structures de carbonate de calcium, qui peut être en mesure de tamponner les quantités croissantes de dioxyde de carbone entrant dans la baie.

"La surexploitation et les maladies ont réduit le nombre d'huîtres, cependant, et nous voyons les résultats."

L'auteur principal Wei-Jun Cai de l'Université du Delaware a dirigé l'étude, qui a trouvé que les niveaux de pH dans cette couche d'eau stratifiée étaient d'environ 7,4, près d'une unité de moins que les eaux de surface où le pH moyen est d'environ 8,2. Une combinaison de facteurs a probablement causé cette zone corrosive, y compris l'hypoxie et la génération de sulfure d'hydrogène toxique dans les eaux du fond se mélangeant avec d'autres couches de la baie.

"Cette étude montre pour la première fois que l'oxydation du sulfure d'hydrogène et de l'ammoniac des eaux de fond pourrait être un contributeur majeur à la baisse du pH dans les océans côtiers et peut conduire à une acidification plus rapide des eaux côtières par rapport à l'océan ouvert, " dit Cai.

Études précédentes, y compris le travail de Waldbusser, ont montré que les nutriments agricoles entrant dans la baie de Chesapeake ont progressivement réduit les niveaux d'oxygène dans les eaux du fond - un processus connu sous le nom d'hypoxie - et acidifient la baie plus rapidement que les eaux océaniques au large. Les animaux ont besoin d'oxygène pour vivre et sans lui, ils meurent. Bactéries, cependant, peut "respirer" sans oxygène, produisant souvent du sulfure d'hydrogène, ce qui augmente encore la demande en oxygène et améliore également l'acidification, dit Waldbusser.

"L'hypoxie dans ce cas conduit à une amplification de l'acidification, » fit-il remarquer. « S'il y avait plus d'huîtres, ils aideraient à retirer la nourriture de l'eau, réduire la demande en oxygène, et séquestrer le carbone du système. Maintenant, l'acidification est telle que nous devons nous inquiéter du fait qu'elle rendra plus difficile pour certains organismes marins de produire leurs coquilles de carbonate de calcium. Nous ne savons pas encore quels sont ces seuils."

Il a été démontré que les huîtres sont sensibles aux changements d'acidification, en particulier sur la côte ouest où les eaux corrosives ont gravement affecté l'industrie il y a plusieurs années. Waldbusser et son collègue de l'OSU, Burke Hales, ont aidé les producteurs à atténuer le problème en identifiant les moments de la journée où les niveaux d'acidification locaux étaient plus faibles afin que les écloseries puissent puiser dans des eaux plus favorables à utiliser pour élever leurs huîtres.

Les huîtres de la côte Est sont d'une variété différente, Waldbusser a dit, et peuvent en fait être un peu plus résistantes que les huîtres du Pacifique de la côte ouest. Mais la compréhension scientifique de la quantité d'acidité qu'ils peuvent supporter est limitée.

"Nous savons que dans certaines zones de la baie de Chesapeake où il y a eu une forte acidité, les huîtres ont survécu, mais on ne sait pas s'il y a des sous-populations qui ont plus de résilience, ou quel est le seuil de leur capacité à créer des coquillages. »

Waldbusser a déclaré que les huîtres individuelles peuvent filtrer jusqu'à 50 gallons d'eau chaque jour. Les chercheurs ont estimé qu'avant la colonisation européenne, La baie de Chesapeake avait tellement d'huîtres qu'elles pouvaient filtrer toute la baie en trois jours. Aujourd'hui, cela prendrait environ 300 jours à cause de moins d'huîtres et plus de nutriments dans l'eau, il a dit.

"Le dragage de la baie dans les années 1950 et 1960 a enlevé beaucoup de coquilles d'huîtres qui formaient une base pour créer des récifs d'huîtres, " dit Waldbusser, qui a commencé ses recherches sur les huîtres et l'acidification à l'Université du Maryland il y a plus de 10 ans avant de venir dans l'État de l'Oregon.

« Depuis les années 1980, de nombreux restaurants de la côte est ont participé à un programme de recyclage des coquilles d'huîtres dans la baie pour créer plus d'habitat, mais cela n'a pas suffi à remplacer ce qui a été retiré."