L'accélération de l'acidification des océans pourrait transformer la structure fondamentale des coquilles de moules de Californie, selon un nouveau rapport d'une équipe de scientifiques dirigée par la Florida State University.

Pour des milliers d'années, Les coquilles de moules de Californie ont partagé une composition minéralogique relativement uniforme :longue, cristaux de calcite cylindriques ordonnés en rangées verticales nettes avec régularité géométrique. Mais dans une étude publiée cette semaine dans la revue Biologie du changement global , les chercheurs suggèrent que l'escalade des taux d'acidification des océans ébranle la minéralogie de la coquille à ses niveaux structurels les plus élémentaires.

"Ce que nous avons vu dans les coquillages les plus récents, c'est que les cristaux sont petits et désorientés, " a déclaré Sophie McCoy, professeure adjointe de sciences biologiques, qui a dirigé l'étude. "Ce sont des changements importants dans la façon dont ces animaux produisent leurs coquilles qui peuvent être liés à une chimie océanique changeante."

Pour documenter ces changements, l'équipe de recherche a étudié un dossier d'archives de spécimens naturels de moules de Californie prélevés sur l'île Tatoosh au large de la pointe nord-ouest de Washington. Les coquilles de moules modernes ont été comparées aux coquilles des années 1970 ainsi qu'aux coquilles fournies par le centre culturel et de recherche Makah local datant de milliers d'années.

Les chercheurs ont découvert que si la minéralogie des coquillages était restée constante pendant des siècles, les spécimens de coquillages collectés au cours des 15 dernières années avaient subi des changements structurels spectaculaires.

"Quand les moules sont prêtes à construire leurs coquilles, ils préparent d'abord une soupe amorphe de carbonate de calcium, qu'ils commandent et organisent plus tard, " a déclaré McCoy. " Des coquilles plus récentes ont juste commencé à entasser cette soupe de carbonate de calcium là où elle doit aller, puis à la laisser là en désordre. "

L'équipe a également découvert que les obus récents présentaient des niveaux élevés de magnésium, signe que le processus de formation des obus a été perturbé.

Typiquement, les coquilles saines sont composées principalement de carbonate de calcium, et tout magnésium incorporé dans une coque est un produit de traces de magnésium ambiant présent dans l'environnement.

"Quand plus de magnésium est trouvé dans le squelette, cela signale que l'organisme a moins de contrôle sur ce qu'il fabrique, " a déclaré McCoy.

L'augmentation du magnésium squelettique entraîne également des changements dans la force des liaisons magnésium-oxygène importantes. La robustesse de ces liens est une approximation instructive du niveau d'organisation dans une coquille.

"Quand il n'y a pas de motif géométrique clair dans le squelette, les forces de liaison deviennent plus variables, et c'est ce que nous voyons dans les coquillages modernes, " a déclaré McCoy. "Ils ne sont pas organisés."

Cette tendance à la désorganisation, les structures variables de la coquille au cours de la dernière décennie correspondent à l'augmentation rapide du taux d'acidification des océans liée au changement climatique. Mais alors que ces facteurs de stress environnementaux ont rendu la moule de Californie particulièrement vulnérable, McCoy a déclaré que la même variation qui provient de squelettes désordonnés pourrait également offrir à l'espèce une lueur d'espoir.

"Un thème important de la science du changement climatique est qu'une variabilité accrue pourrait être la nouvelle règle, ", a-t-elle déclaré. "Nous savons que le changement climatique se produit actuellement plus rapidement que ce que la Terre a connu auparavant, mais on voit aussi que sur ces longues échelles de temps, les choses ont tendance à plafonner et à se stabiliser. La variabilité est la base de la sélection naturelle, et le fait que nous voyions maintenant tant de variabilité dans les traits individuels des moules signifie qu'il y a un potentiel pour que la sélection naturelle agisse. »

McCoy a commencé à enquêter sur la structure de la coquille des moules de Californie en 2009 lorsque, peu de temps après avoir commencé à préparer son doctorat, elle a remarqué des différences visuelles marquées entre les obus plus anciens et plus récents.

"Mon travail consistait à couper les moules en deux et à percer la coquille pour les mesures isotopiques, et par hasard, j'ai remarqué que les anciennes coquilles avaient l'air complètement différentes, " dit-elle. " Ils étaient deux fois plus épais, massif et a pris deux fois plus de temps à couper. Finalement, nous avons constaté que cela était vrai pour d'autres coquilles plus anciennes trouvées sur divers sites de la région. C'était en quelque sorte par accident. Nous pouvions voir que les coquilles changeaient, mais nous n'étions pas exactement sûrs de ce qui se passait."

Maintenant, ans après ces premières observations, McCoy et son équipe ont trouvé le coupable :le changement climatique mondial et ses effets déstabilisateurs sur nos océans.

Mais selon McCoy, ce n'est pas une cause pour le pessimisme pur et simple.

"Je ne sais pas si cette espèce réussira à l'avenir, mais j'ai trop confiance dans les processus naturels de l'écologie et de l'évolution pour penser que nous aurons des océans stériles, " dit-elle. " C'est vrai que nous n'avons peut-être pas autant d'espèces de moules, ou que leurs populations pourraient être plus petites et avoir une aire de répartition plus restreinte, mais je ne pense pas que nous aurons un océan sans moules."