Ajoutez un autre élément à la liste sans cesse croissante des impacts dangereux du changement climatique mondial :le réchauffement des océans entraîne une augmentation du méthylmercure neurotoxique nocif dans les fruits de mer populaires, y compris la morue, Thon rouge et espadon de l'Atlantique, selon des recherches menées par la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) et la Harvard T. H. Chan School of Public Health (HSPH).

Les chercheurs ont développé un premier du genre, modèle complet qui simule comment les facteurs environnementaux, y compris l'augmentation des températures de la mer et la surpêche, niveaux d'impact du méthylmercure sur les poissons. Les chercheurs ont découvert que si la réglementation des émissions de mercure a réussi à réduire les niveaux de méthylmercure dans les poissons, Les pics de température font remonter ces niveaux et joueront un rôle majeur dans les niveaux de méthylmercure de la vie marine à l'avenir.

La recherche est publiée dans La nature .

« Cette recherche est une avancée majeure pour comprendre comment et pourquoi les prédateurs océaniques, comme le thon et l'espadon, accumulent du mercure, " dit Elsie Sunderland, le professeur Gordon McKay de chimie environnementale à SEAS et HSPH, et auteur principal de l'article.

"Être capable de prédire l'avenir des niveaux de mercure dans les poissons est le Saint Graal de la recherche sur le mercure, " dit Amina Schartup, ancien associé de recherche à SEAS et HSPH et premier auteur de l'article. "Cette question a été si difficile à répondre parce que, jusqu'à maintenant, nous ne comprenions pas bien pourquoi les niveaux de méthylmercure étaient si élevés dans les gros poissons. »

On sait depuis longtemps que le méthylmercure, un type de mercure organique, se bioaccumule dans les réseaux trophiques, ce qui signifie que les organismes au sommet de la chaîne alimentaire ont des niveaux de méthylmercure plus élevés que ceux du bas. Mais pour comprendre tous les facteurs qui influencent le processus, il faut comprendre comment vivent les poissons.

Si vous avez déjà possédé un poisson rouge, vous savez que les poissons font à peu près deux choses :manger et nager. Ce qu'ils mangent, combien ils mangent, et combien ils nagent tous affectent la quantité de méthylmercure qui s'accumulera dans la nature.

Commençons par ce que mangent les poissons.

Les chercheurs ont collecté et analysé 30 ans de données écosystémiques du golfe du Maine, comprenant une analyse approfondie du contenu stomacal de deux prédateurs marins, Morue franche et aiguillat commun des années 1970 aux années 2000.

Les chercheurs ont découvert que les niveaux de méthylmercure dans la morue étaient de 6 à 20 pour cent inférieurs en 1970 à ce qu'ils étaient en 2000. Aiguillat commun, cependant, avaient des niveaux de 33 à 61 pour cent plus élevés en 1970 qu'en 2000 bien qu'ils vivent dans le même écosystème et occupent une place similaire dans le réseau trophique. Qu'est-ce qui explique ces différences ?

Dans les années 1970, le golfe du Maine connaissait une perte dramatique de la population de hareng en raison de la surpêche. La morue et l'aiguillat commun mangent du hareng. Sans ça, chacun s'est tourné vers un remplaçant différent. La morue a mangé d'autres petits poissons comme les aloses et les sardines, qui sont pauvres en méthylmercure. L'aiguillat commun cependant, hareng substitué par des aliments plus riches en méthylmercure tels que les calmars et autres céphalopodes.

Lorsque la population de hareng a rebondi en 2000, la morue est revenue à un régime plus riche en méthylmercure tandis que l'aiguillat commun est revenu à un régime plus pauvre en méthylmercure.

Il y a un autre facteur qui influe sur ce que mangent les poissons :la taille de la bouche.

Contrairement aux humains, les poissons ne peuvent pas mâcher, de sorte que la plupart des poissons ne peuvent manger que ce qui leur tient dans la bouche en entier. Cependant, il y a quelques exceptions. Espadon, par exemple, utilisez leur bec titulaire pour abattre les grosses proies afin qu'elles puissent les manger sans résistance. Les céphalopodes attrapent leurs proies avec leurs tentacules et utilisent leur bec pointu pour en arracher les bouchées.

« Il y a toujours eu un problème pour modéliser les niveaux de méthylmercure dans des organismes comme les céphalopodes et l'espadon, car ils ne suivent pas les modèles de bioaccumulation typiques en fonction de leur taille, " a déclaré Sunderland. " Leurs modes d'alimentation uniques signifient qu'ils peuvent manger des proies plus grosses, ce qui signifie qu'ils mangent des choses qui ont bioaccumulé plus de méthylmercure. Nous avons pu le représenter dans notre modèle."

Mais ce que mangent les poissons n'est pas la seule chose qui a un impact sur leurs niveaux de méthylmercure.

Lorsque Schartup développait le modèle, elle avait du mal à expliquer les niveaux de méthylmercure dans le thon, qui sont parmi les plus élevés de tous les poissons marins. Sa place au sommet de la chaîne alimentaire explique en partie cela, mais n'explique pas complètement à quel point ses niveaux sont élevés. Schartup a résolu ce mystère en s'inspirant d'une source improbable :le nageur Michael Phelps.

"Je regardais les Jeux olympiques et les commentateurs de la télévision parlaient de la façon dont Michael Phelps consomme 12, 000 calories par jour pendant la compétition, " Schartup se souvint. " J'ai pensé, c'est six fois plus de calories que je n'en consomme. Si nous étions des poissons, il serait exposé à six fois plus de méthylmercure que moi."

Comme il s'avère, les chasseurs à grande vitesse et les poissons migrateurs consomment beaucoup plus d'énergie que les charognards et autres poissons, ce qui les oblige à consommer plus de calories.

"Ces poissons à la Michael Phelps mangent beaucoup plus pour leur taille mais, parce qu'ils nagent tellement, ils n'ont pas de croissance compensatoire qui dilue leur charge corporelle. Donc, vous pouvez modéliser cela en fonction, " dit Schartup.

Un autre facteur qui entre en jeu est la température de l'eau; à mesure que les eaux se réchauffent, les poissons utilisent plus d'énergie pour nager, qui nécessite plus de calories.

Le golfe du Maine est l'un des plans d'eau qui se réchauffent le plus rapidement au monde. Les chercheurs ont découvert qu'entre 2012 et 2017, les niveaux de méthylmercure dans le thon rouge de l'Atlantique ont augmenté de 3,5 pour cent par an malgré la diminution des émissions de mercure.

Sur la base de leur modèle, les chercheurs prédisent qu'une augmentation de 1 degré Celsius de la température de l'eau de mer par rapport à l'an 2000 entraînerait une augmentation de 32 pour cent des niveaux de méthylmercure dans la morue et une augmentation de 70 pour cent chez l'aiguillat commun.

Le modèle permet aux chercheurs de simuler différents scénarios à la fois. Par exemple:

Une augmentation de 1 degré de la température de l'eau de mer et une diminution de 20 pour cent des émissions de mercure entraînent une augmentation des niveaux de méthylmercure de 10 pour cent chez la morue et de 20 pour cent chez l'aiguillat commun.

Une augmentation de 1 degré de la température de l'eau de mer et un effondrement de la population de hareng entraînent une diminution de 10 % des niveaux de méthylmercure dans la morue et une augmentation de 70 % chez l'aiguillat commun.

Une diminution de 20 % des émissions, sans changement des températures de l'eau de mer, diminue de 20 pour cent les niveaux de méthylmercure dans la morue et l'aiguillat commun.

« Ce modèle nous permet de regarder tous ces différents paramètres en même temps, comme cela se passe dans le monde réel, " dit Schartup.

« Nous avons montré que les avantages de la réduction des émissions de mercure tiennent, indépendamment de ce qui se passe d'autre dans l'écosystème. Mais si nous voulons poursuivre la tendance à la réduction de l'exposition au méthylmercure à l'avenir, nous avons besoin d'une approche à deux volets, " a déclaré Sunderland. " Le changement climatique va exacerber l'exposition humaine au méthylmercure par les fruits de mer, afin de protéger les écosystèmes et la santé humaine, nous devons réglementer à la fois les émissions de mercure et les gaz à effet de serre. »