Les changements de couleur dans le nord de la mer Rouge indiquent que la hausse des températures de la mer pourrait avoir un impact significatif sur les écosystèmes marins tropicaux.

Le suivi de l'abondance du phytoplancton pourrait aider à identifier les zones dans les océans qui sont sensibles aux impacts du changement climatique, suggèrent les chercheurs de la KAUST.

Les proliférations saisonnières hivernales de la croissance du phytoplancton dans le nord de la mer Rouge commencent plus tard, durant des périodes plus courtes, et se terminant plus tôt à mesure que les températures de surface de la mer augmentent. phytoplancton, plantes marines microscopiques, sont au bas de la chaîne alimentaire pour de nombreux organismes, y compris les humains, un réchauffement climatique est donc susceptible d'avoir un impact en cascade significatif sur les écosystèmes marins et au-delà.

"Le phytoplancton forme la base des réseaux trophiques océaniques et soutient la croissance de nombreux organismes marins, dont le zooplancton, invertébrés, poissons et grands mammifères, comme les baleines, " dit John Gittings, un doctorat en océanographie. candidat à la KAUST. "Le phytoplancton est également d'importants séquestrants de dioxyde de carbone et aide à réguler la température de la Terre. Grâce à la photosynthèse, ils sont également responsables d'environ 50 pour cent de l'oxygène que nous respirons."

Les chercheurs de KAUST ont examiné les changements de couleur des océans sur une période de 18 ans (1998 à 2015) dans le nord de la mer Rouge. Les données proviennent de capteurs satellitaires de l'Agence spatiale européenne qui détectent l'absorption de lumière par le phytoplancton pour le processus de photosynthèse. L'équipe a cartographié ces données au fil du temps et les a comparées aux changements de température à la surface de la mer et dans ses couches plus profondes à l'aide de simulations informatiques qu'elle avait développées pour la mer Rouge.

Ils ont constaté que lorsque les hivers étaient plus chauds, il y avait une augmentation des températures de surface de la mer, entraînant une diminution des échanges thermiques entre la mer et l'atmosphère. Cette, à son tour, mélange réduit d'eau plus profonde chargée de nutriments avec les couches d'eau plus superficielles où vit le phytoplancton. Les changements dans la disponibilité des nutriments pour le phytoplancton signifient que leurs poussées de croissance saisonnières hivernales sont plus tardives et plus courtes.

La zone nord de la mer Rouge est unique et se distingue des parties plus méridionales :sa dynamique phytoplanctonique, et donc écosystème, ressemblent davantage à d'autres masses océaniques tropicales. Cela signifie qu'il peut servir d'écosystème modèle pour d'autres écosystèmes marins tropicaux, explique Gittings.

L'étude préfigure des changements concernant le moment et la quantité de phytoplancton disponible dans les tropiques pour l'alimentation des larves marines, explique Ibrahim Hoteit, expert en modélisation de la Terre chez KAUST. "La combinaison de nos résultats avec des études similaires qui ont examiné les effets d'une diminution du phytoplancton et d'un calendrier de floraison modifié sur des niveaux plus élevés de la chaîne alimentaire peut donner des indices sur la façon dont l'écosystème réagit et comment les humains peuvent être affectés, " il dit.

Des études ont montré qu'un décalage de quelques semaines dans la période de floraison sous les tropiques peut réduire les taux de survie du petit zooplancton et des poissons.

Aussi, l'abondance du phytoplancton est liée à la survie des larves de poissons sur les récifs coralliens tropicaux. « Des espèces d'importance commerciale peuvent être touchées, impactant à terme les populations humaines qui dépendent de la pêche côtière en tant que source importante de protéines, " Hoteit ajoute.

L'équipe prévoit d'étudier plus avant les mécanismes contribuant à la formation et au maintien des efflorescences phytoplanctoniques, et comment ceux-ci pourraient changer dans différents scénarios de changement climatique.