Deux écosystèmes marins connectés - la Manche orientale et le sud de la mer du Nord - ont connu des changements importants et opposés dans leurs communautés de poissons sur une période de 30 ans, selon les chercheurs qui rapportent leurs découvertes dans Biologie actuelle le 8 novembre. Le réchauffement rapide a poussé les petits poissons océaniques à se déplacer brusquement vers le nord d'un écosystème à l'autre.

Cette inversion dans la structure des deux écosystèmes a également provoqué un grand changement dans le fonctionnement de ces écosystèmes connectés. La fonction de l'écosystème fait référence à la façon dont un assemblage d'espèces ainsi que des matériaux inorganiques fonctionnent comme un tout plus large pour influencer biologique, géochimique, et les processus physiques. Les changements dans la structure et la fonction d'un écosystème peuvent, par exemple, modifier le taux d'absorption du carbone de l'atmosphère ou le taux de décomposition des matières organiques.

Les résultats suggèrent que l'augmentation attendue de la fréquence et de la gravité des oscillations climatiques et des événements de réchauffement extrême pourrait déclencher des changements dans la répartition et l'abondance des espèces avec des conséquences profondes sur le fonctionnement des écosystèmes du monde entier, disent les chercheurs.

"Ce réchauffement a provoqué un changement brutal dans les communautés de poissons aussi petites, poissons à maturation rapide, en particulier les poissons pélagiques, simultanément diminué en Manche et augmenté en mer du Nord, " déclare Matthew McLean de l'IFREMER, Boulogne-sur-Mer, La France. "Cela suggère à la fois que les poissons se sont déplacés vers le nord entre les écosystèmes et que la Manche est devenue un environnement défavorable pour certains poissons tandis que la mer du Nord est devenue un environnement plus favorable."

Au milieu des années 90, une oscillation climatique naturelle appelée « oscillation multidécennale atlantique » est passée d'une phase froide à une phase chaude, produisant des surfaces marines plus chaudes dans tout l'océan Atlantique. McLean et ses collègues ont réalisé que la majorité des études examinant les impacts d'un tel réchauffement sur les poissons se sont concentrées sur les changements d'espèces particulières, se concentrant souvent sur les espèces de pêche commerciale.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont adopté une approche plus récente pour prendre en compte les caractéristiques d'espèces particulières qui expliquent comment elles réagissent aux changements de l'environnement et quels rôles elles jouent dans l'écosystème. "Étonnamment, peu d'études ont utilisé cette approche pour comprendre comment un réchauffement rapide peut affecter les écosystèmes marins et comment les changements dans l'abondance et la distribution des poissons peuvent avoir un impact sur le fonctionnement des écosystèmes, " dit McLean.

Les chercheurs ont utilisé plus de 30 ans de données de surveillance des poissons et une vaste compilation de caractéristiques écologiques pour examiner la dynamique de la structure fonctionnelle des poissons dans l'est de la Manche et le sud de la mer du Nord. Ils ont caractérisé la structure fonctionnelle en utilisant dix traits liés à l'histoire de la vie, utilisation de l'habitat, et l'écologie alimentaire de 73 espèces de poissons en Manche et 110 en mer du Nord.

Bien que les chercheurs n'aient pas été surpris de trouver des changements dans l'abondance et la répartition des espèces en réponse aux impacts humains et au réchauffement, ils ont été surpris de constater un changement inverse dans des communautés entières de poissons au sein d'écosystèmes connectés. Ils ont également été surpris par la rapidité exceptionnelle de ces changements, car "l'inversion fonctionnelle" ne s'est produite qu'un ou deux ans après une augmentation importante de la température. Leurs données suggèrent également que l'influence de la pêche était mineure par rapport aux effets du réchauffement.

Les résultats suggèrent que les événements de réchauffement à l'avenir pourraient avoir des impacts majeurs et durables sur les écosystèmes marins et les pêches. Les chercheurs disent que les résultats de la nouvelle étude pourraient être utilisés pour anticiper comment d'autres écosystèmes marins pourraient changer en cas de réchauffement futur.

« Nous devons prévoir des changements rapides dans les communautés de poissons entre les écosystèmes, d'autant plus que les espèces se déplacent vers les pôles, " dit McLean.