Des photos d'un marais salé fortement mazouté dans la baie de Barataria en Louisiane montrent le rétablissement de la communauté végétale à la suite de la marée noire de Deepwater Horizon. Crédit :Dr Qianxin Lin.
Il y a neuf ans demain, le 20 avril 2010 :du pétrole brut a commencé à fuir de la plate-forme de forage Deepwater Horizon dans le golfe du Mexique lors de ce qui s'est avéré être le plus grand déversement de pétrole marin de l'histoire. Une étude à long terme suggère que le pétrole affecte toujours les marais salants de la côte du golfe, et révèle le rôle clé que jouent les herbes des marais dans le rétablissement global de ces importantes zones humides côtières.
L'étude a été menée par une équipe de recherche multi-institutionnelle financée en partie par l'Initiative de recherche du golfe du Mexique, un programme indépendant de 10 ans établi grâce à un engagement financier de 500 millions de dollars de BP. L'équipe a commencé à échantillonner peu de temps après que le déversement a finalement été contenu, et continuent leur travail aujourd'hui. Leur article le plus récent, dans Estuaires et côtes —rapports sur les six premières années et demie d'échantillonnage après le déversement.
L'auteur principal de l'étude est John Fleeger, professeur émérite à LSU. Les co-auteurs sont Rita Riggio, Irving Mendelssohn, Qianxin Lin, et Aixin Hou de LSU; David Johnson du William &Mary's Virginia Institute of Marine Science; Donald Deis d'Atkins Amérique du Nord; Kevin Carman de l'Université du Nevada-Reno; Sean Graham de l'Université d'État Nicholls; et Scott Zengel de la planification de la recherche, Inc.
Johnson, professeur assistant au VIMS et expert en invertébrés des marais salants, dit "Notre étude met en évidence le rôle crucial que jouent les plantes dans le rétablissement de liens importants dans le réseau trophique côtier du golfe du Mexique." Ces liens se connectent finalement aux poissons et aux crustacés qui soutiennent l'économie et la culture de la région.
Deux plantes dominent les marais salés sains de la côte du golfe :le spartine lisse Spartina alterniflora et le jonc noir Juncus roemerianus. Aussi abondants à la surface du marais sont unicellulaires, organismes ressemblant à des plantes que les scientifiques appellent collectivement microalgues benthiques, tandis qu'une suite de petits invertébrés - amphipodes, copépodes, nématodes, escargots, vers, et d'autres :nager, sauter, et ramper parmi les brins d'herbe ou creuser dans la zone racinaire sous-jacente.
L'équipe a étudié ces organismes en mesurant leur abondance et leur biomasse dans des modérément huilé, et les zones sans pétrole de la baie de Barataria en Louisiane, utilisant à la fois des parcelles de surface et des carottes peu profondes. L'échantillonnage a eu lieu à des intervalles d'environ 6 mois entre 2011 et 2016.
Les premiers échantillonnages des chercheurs ont montré que presque toutes les plantes des zones fortement polluées sont mortes, tandis que les microalgues benthiques et les invertébrés fouisseurs ont subi des réductions significatives. Leur échantillonnage ultérieur a montré que la récupération des marais était dirigée par les microalgues benthiques et la spartine, qui ont commencé à montrer une croissance importante au-dessus du sol en deux à trois ans.
Surtout, ce n'est qu'après que Spartina a commencé son retour que le rétablissement de la communauté d'invertébrés a commencé sérieusement. « Les plantes sont la base des marais salants, " explique Johnson. " Les graminées des marais facilitent la colonisation en fouissant les invertébrés; alimenter la chaîne alimentaire, fournir un habitat aux animaux, lier le sol, et un débit d'eau lent. Sans plantes il n'y a pas de marais, et il n'y a pas de récupération de marais à la suite d'un déversement sans que les plantes ouvrent la voie. »
Pantalon Manisha, un technicien dans le laboratoire de David Johnson au VIMS, échantillonne la communauté d'invertébrés dans un marais salé de Louisiane légèrement mazouté. Crédit :© D. Johnson/VIMS.
Si vous le plantez, ils viendront
Les conclusions de l'équipe ont des implications importantes pour répondre à tout déversement futur. Fleeger dit que "nos résultats indiquent que les stratégies d'atténuation pour tout déversement futur devraient inclure la plantation d'espèces de base telles que Spartina".
Mendelssohn, un ancien élève du VIMS (M.A. '73), dit que les espèces de fondation « améliorent le rétablissement en fournissant un habitat et en réduisant l'érosion des sédiments ». A plus long terme, il dit, « la croissance des plantes favorise la récupération en améliorant la qualité des sols. Les plantes génèrent de la matière organique qui s'accumule sous terre, tandis que leurs racines et leurs rhizomes libèrent de l'oxygène, lier les sédiments, et augmenter le volume de sédiments. La décomposition des tissus végétaux fournit également des nutriments qui stimulent davantage la croissance des plantes et des processus microbiens bénéfiques dans le marais. »
Une route lente vers un rétablissement complet
L'équipe a découvert que les sites de marais fortement mazoutés restaient en moins bonne santé que les sites modérément mazoutés et sans pétrole plus de 6 ans après le déversement de Deepwater Horizon. Les sites fortement pollués présentaient encore des concentrations élevées de pétrole et de ses produits de dégradation, et a montré une croissance plus lente de l'aiguille noire, diminution de la production de détritus végétaux et de matière organique souterraine, et altération de la densité du sol. Populations de vers, escargots juvéniles, et d'autres petits invertébrés n'avaient pas non plus réussi à se rétablir complètement.
La rareté persistante du ver polychète Manayunkia aestuarina était particulièrement troublante. L'une des espèces les plus abondantes de la communauté des invertébrés, cet habitant du tube est important pour la santé des sédiments des marais, et joue un rôle clé dans le réseau trophique des marais en tant que proie majeure pour les crabes, crevette, et poisson. "La quasi-absence de cette espèce pourrait indiquer une altération significative de la fonction écologique sur des sites fortement pollués, " dit Johnson.
Ce qui est également troublant, c'est que la projection du rythme observé de récupération de la purée dans le futur suggère que la récupération complète sur les sites modérément et fortement mazoutés prendra probablement beaucoup plus de dix ans. Ceci est plus lent que rapporté dans de nombreuses études précédentes sur les déversements de pétrole et leurs impacts sur la communauté des marais.
"Des travaux antérieurs montrent que les déversements de pétrole dans les marais salants peuvent avoir un impact sur les invertébrés des fonds marins pendant plus de quatre décennies, " dit Fleeger. " L'exposition à long terme au pétrole et à ses produits de dégradation peut également diminuer la sensibilité et la résilience de ces organismes aux déversements futurs, " il ajoute.
Sur une note plus lumineuse, une étude précédente de Johnson et ses collègues suggère que la fertilisation des plantations de Spartina peut améliorer la croissance de ses tiges et de ses racines, aidant ainsi la récupération des marais à long terme. "Nous commençons à voir les marais salants du golfe du Mexique rebondir, " dit Johnson, "mais il faudra probablement une décennie ou plus avant de voir une récupération complète."
