Oursins de coeur, également connu sous le nom de pommes de terre de mer, construire leurs maisons le long de presque toutes les côtes. Bien qu'ils soient petits, ce sont des ingénieurs écosystémiques, digérer la matière organique le long du fond marin et construire des terriers que d'autres créatures marines appellent leur maison. Crédit :Ecomare/Oscar Bos
Les tsunamis apportent la destruction. Les vagues massives peuvent déchirer les maisons des perchoirs au bord de la plage et nettoyer les côtes de la vie. Mais les tsunamis apportent également des changements dans leur sillage et peuvent influencer la vie de créatures grandes et petites.
Dans une nouvelle étude publiée dans le Journal de recherche géophysique :Océans, un journal de l'American Geophysical Union, les chercheurs explorent l'impact des tsunamis sur les environnements marins peu profonds, aussi appelés milieux benthiques, et le petit, les animaux fouisseurs qui y habitent.
Pour étudier en détail l'empreinte écologique des tsunamis, le chercheur principal Koji Seike de la Commission géologique du Japon à l'Institut national des sciences et technologies industrielles avancées du Japon, se tourna vers une créature de la taille d'une pomme de terre, l'oursin du coeur, Echinocardium cordatum, et comment il a été impacté par le tsunami de Tohoku en 2011 au Japon.
"Ils ressemblent à un mammifère de petite taille, comme un hérisson ou une souris, " Seike a dit, qui a aussi comparé les invertébrés à manjū, un type de pain sucré japonais.
Seike fait également référence aux oursins cardiaques comme « ingénieurs des écosystèmes » pour leurs rôles influents dans les environnements benthiques. En tant que bioturbateurs - mélangeurs de sédiments du fond marin - ils libèrent les nutriments une fois liés au sol et construisent des terriers que d'autres créatures peuvent utiliser.
La nouvelle étude a révélé que parce que les tsunamis laissent dans leur sillage des couches de sable de différentes tailles de grains, ils peuvent influencer la distribution des terriers d'oursins cardiaques. Les terriers creusés dans des dépôts de sable à gros grains ont tendance à s'effondrer, les oursins étaient donc en grande partie confinés aux zones où le tsunami du Tohoku de 2011 a déposé du sable à grain fin.
Lorsqu'un tsunami frappe, il peut nettoyer des sections entières du fond marin (et les créatures qui y habitent), laissant à leur place des plaques de sable fin et grossier intactes. Dans la baie de Funakoshi au Japon, l'oursin du cœur a été parmi les premiers à recoloniser les dépôts fraîchement déposés du tsunami, où ils ne s'enfouissaient qu'aussi profondément que le permettaient les sédiments fins. Crédit :Koji Seike
En contrôlant la répartition des dépôts sableux grossiers et fins, le tsunami a influencé l'endroit où les oursins ont creusé et, finalement, où ils effectuent leur travail écologiquement important en tant que bioturbateurs. Comprendre le rôle écologique de l'oursin cardiaque et comment il est influencé par les tsunamis est impératif pour comprendre la santé des écosystèmes côtiers, Seike a ajouté.
"La perturbation du tsunami altère les composants environnementaux fondamentaux des écosystèmes côtiers comme la topographie ou la taille des grains de substrat, " Seike a dit. " Révéler l'effet de l'événement tsunami est essentiel pour notre compréhension de l'histoire naturelle des régions où les catastrophes du tsunami se produisent. "
Creuser vers le bas
Lorsque le tremblement de terre de Tohoku a frappé le Japon le 11 mars, 2011, il a produit d'énormes vagues de tsunami. Certaines des vagues mesuraient 40,5 mètres (133 pieds) de hauteur et atteignaient jusqu'à 10 kilomètres (six miles) à l'intérieur des terres.
Le tsunami a également emporté de nombreuses créatures marines benthiques de la baie de Funakoshi, une sous-section de la côte nord-est du Japon. Les énormes vagues ont déposé des plaques mixtes de sable fin et grossier. Cela a fourni une table rase à Seike et à son équipe pour explorer comment le sable fraîchement déposé du tsunami influencerait les créatures benthiques, comme l'oursin du coeur, quand ils ont recolonisé la baie.
Rester en vie, l'oursin cardiaque maintient un tube respiratoire qui atteint la surface du fond marin. Si le fond marin devient trop grossier, il peut effondrer le tube respiratoire de l'oursin. Crédit :Koji Seike
Seike a surveillé combien d'oursins cardiaques sont revenus, comment leur taille corporelle a changé au fil du temps, quel type de sable ils ont choisi de creuser et à quelle profondeur ils ont creusé. Les aquariophiles soupçonnent que les oursins du cœur ont tendance à s'enfouir uniquement dans les sable fin, mais la nouvelle étude confirme que les oursins au cœur sauvage montrent une nette préférence pour le sable plus fin.
En collant des carottes de sédiments dans un scanner de tomodensitométrie, les chercheurs ont produit des images aux rayons X révélant des images claires des terriers et de leur profondeur. Les scans ont montré que les oursins cardiaques ont tendance à creuser dans le sable fin, s'arrêtant lorsqu'ils rencontrent des granules plus grossiers. Les oursins au cœur s'enfouissent de quelques centimètres dans le fond sablonneux, où ils ramassent et mangent des débris organiques. Pour survivre sous terre, les oursins maintiennent un ensemble de tubes :un couple de tubes pour excréter les déchets et un tube à la surface pour respirer.
Les oursins cardiaques maintiennent l'intégrité structurelle de ces tubes en émettant un adhésif muqueux qui maintient les parois de leur terrier à peu près en place. Le mucus de l'oursin résiste assez bien au sable fin et à la boue, mais les gros grains s'effondrent sous la pression comme un tunnel de mineur, selon la nouvelle étude. En déposant des couches de sable grossier, les tsunamis peuvent dicter la répartition des terriers des oursins cardiaques, les chercheurs ont trouvé.
Bien que les oursins de la baie de Funakoshi soient revenus à leur taille d'avant le tsunami quelques mois après le tsunami, les baies et les créatures benthiques ailleurs peuvent ne pas s'en tirer aussi bien. Certains tsunamis laissent derrière eux beaucoup plus de dépôts grossiers qui peuvent persister pendant des centaines ou des milliers d'années, selon l'étude. Comprendre l'interaction entre les catastrophes naturelles comme les tsunamis et l'impact écologique qu'ils laissent derrière eux est essentiel pour gérer et comprendre les écosystèmes côtiers, dit Seike.
Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), une communauté de blogs sur les sciences de la Terre et de l'espace, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.
