Quelque chose de particulier se passe dans les eaux azur au large des falaises rocheuses d'Ischia, Italie. Là, des flots de bulles volcaniques remplies de gaz qui remontent à la surface changent radicalement la vie autour d'eux en rendant l'eau de mer acide. Des chercheurs de Stanford qui étudient les espèces vivant à proximité de ces évents gazeux ont appris ce qu'il faut pour survivre dans les eaux acides, donnant un aperçu de ce à quoi pourraient ressembler les futurs océans à mesure qu'ils deviennent plus acides.

Leurs découvertes, publié le 11 décembre dans Communication Nature , suggèrent que l'acidification des océans due aux émissions de dioxyde de carbone d'origine humaine pourrait avoir un impact plus important qu'on ne le pensait auparavant.

"Lorsque l'environnement d'un organisme devient plus acide, cela peut avoir un impact considérable non seulement sur cette espèce, mais la résilience globale de l'écosystème, fonction et stabilité, " a déclaré la biologiste marine de Stanford Fiorenza Micheli, auteur principal sur le papier. « Ces transformations impactent finalement les gens, en particulier nos chaînes alimentaires."

Un laboratoire naturel

La plupart des études sur l'acidification des océans à ce jour ont eu lieu dans des laboratoires, ce qui rend impossible d'évaluer comment des écosystèmes entiers sont constitués de multiples, les espèces en interaction seraient affectées. Le laboratoire réel a permis aux chercheurs d'examiner des dizaines d'espèces, des oursins aux escargots marins, qui vivent dans des zones d'acidité différente le long des évents de dioxyde de carbone volcanique d'Ischia. En plus d'étudier comment la diversité des espèces a changé avec l'acidification, ils ont analysé les traits des espèces, comme l'alimentation et la croissance, qui influencent les performances de l'écosystème. Par exemple, les escargots de mer étaient plus petits dans les eaux plus acides, car leurs coquilles mettent plus de temps à pousser et sont plus minces et plus cassantes. Ces effets nocifs sur les escargots de mer, un aliment clé pour les animaux plus haut dans la chaîne alimentaire, peut affecter les populations de poissons.

Globalement, les chercheurs ont découvert que les zones de ventilation actives avec les eaux les plus acides abritaient non seulement le moins d'espèces, mais aussi les plus faibles quantités de "diversité fonctionnelle" - la gamme de services ou de rôles de soutien écosystémique que chaque espèce peut fournir.

"L'étude des évents naturels de dioxyde de carbone à Ischia nous a permis de découvrir quels traits de différentes espèces, comme la force de la coquille d'escargot, étaient plus vulnérables à l'acidification des océans. Ces résultats éclairent comment les océans fonctionneront dans différents scénarios d'acidification à l'avenir, " a déclaré l'auteur principal Nuria Teixidó, un biologiste marin de la Stazione Zoologica Anton Dohrn en Italie, qui était chercheur invité à Stanford pendant la recherche.

L'acidification des eaux d'Ischia a déplacé des espèces à longue durée de vie, comme les coraux, qui forment un habitat pour d'autres espèces - un processus déjà souvent observé sur les récifs du monde entier. Les chercheurs ont également découvert que des niveaux élevés de dioxyde de carbone et plus d'acidité favorisaient les espèces à courte durée de vie et à renouvellement rapide, car ce sont les seules espèces capables de résister à ces conditions environnementales. Ce changement pourrait entraîner une perte de diversité et une instabilité supplémentaires dans les océans, car la biodiversité tend à augmenter la stabilité d'un écosystème.

Une application plus large

Des études de cas localisées telles que Ischia peuvent faire la lumière sur la façon dont les futures conditions environnementales mondiales peuvent affecter la vie océanique. Au-delà de la perte de biodiversité, l'acidification des océans menacera la sécurité alimentaire de millions de personnes qui dépendent des fruits de mer, ainsi que le tourisme et d'autres économies liées à l'océan.

"Les effets de l'acidification des océans sur l'ensemble des écosystèmes et leur fonctionnement sont encore mal compris, " dit Micheli, un professeur de biologie. « À Ischia, nous avons acquis de nouvelles connaissances sur ce à quoi ressembleront les futurs océans et sur les services clés, comme la production alimentaire et la production côtière, sera perdu lorsqu'il y aura plus de dioxyde de carbone dans l'eau."