L'aube à Willapa Bay en 2015, montrant des huîtres sur un platier. Crédit :Jennifer Ruesink
Par zone, les vasières représentent plus de 50 pour cent de Willapa Bay dans le sud-ouest de l'État de Washington, faisant de cet estuaire de plus de 142 milles carrés un endroit idéal pour l'ostréiculture. Sur certaines parties de ces appartements, les huîtres poussent bien, remplissant leurs coquilles de délices pour les convives exigeants. Mais selon des ostréiculteurs expérimentés, les huîtres élevées dans d'autres parties de Willapa Bay ne donnent pas autant de viande.
Maintenant, les scientifiques peuvent avoir une explication à cette variabilité. Dans un article publié en ligne le 26 juillet dans la revue Estuaire, Science du littoral et du plateau , des chercheurs de l'Université de Washington et de l'Université de Strathclyde rapportent que l'eau qui s'écoule sur les vasières de Willapa Bay pendant les marées hautes est en grande partie la même eau qui a coulé sur les vasières lors de la marée haute précédente. Cette "ancienne" eau n'a pas été mélangée à de "nouvelles" eaux provenant de parties plus profondes de la baie ou de l'océan Pacifique ouvert, et a des propriétés chimiques et biologiques différentes, tels que des niveaux inférieurs de nourriture pour les créatures dans les vasières.
L'équipe, dirigé par Jennifer Ruesink, un professeur de biologie à l'UW, ont utilisé la modélisation océanographique et les lectures de la qualité de l'eau pour montrer que l'eau à marée haute qui s'écoule sur les vasières de Willapa Bay peut prendre jusqu'à quatre cycles de marée, soit environ deux jours, avant d'être entièrement remplacée par de l'eau « nouvelle ». Grâce à des expériences de terrain mesurant la croissance des huîtres, ils ont découvert que ce lent roulement a des conséquences pour les créatures qui habitent Willapa Bay.
Leurs découvertes renversent une hypothèse antérieure sur les marées.
Le modèle de l'équipe des temps de séjour de l'eau dans la partie nord-ouest de Willapa Bay. Le bleu et le turquoise indiquent des temps de séjour inférieurs à un cycle de marée. Le rouge et l'orange indiquent des temps de séjour de 5 cycles de marée ou plus. Crédit :Blé, Banas et Ruesink, 2019, Estuaire, Science du littoral et du plateau
"Précédemment, il y avait eu cette croyance que lorsque l'eau s'écoule des vasières ou d'une baie, les courants et le vent se mélangent pour arroser, " a déclaré l'auteur principal Eli Wheat, un instructeur de l'UW au College of the Environment qui a mené cette étude en tant que doctorant au département de biologie de l'UW. "Il s'avère que ce n'est pas nécessairement vrai. Il faut plusieurs cycles de marée pour que ce mélange se produise."
Pour déterminer les taux de renouvellement de l'eau à Willapa Bay, Ruesink and Wheat s'est associé à Neil Banas, océanographe à l'Université de Strathclyde à Glasgow, qui a modélisé les "temps de résidence" et la circulation de l'eau dans la baie de Willapa en utilisant des données sur le profil de profondeur de la baie, les rivières qui s'y jettent et son embouchure dans l'océan Pacifique. Le modèle a prédit que les eaux de marée haute sur les plaines ont des temps de résidence allant de zéro à quatre cycles de marée, selon l'emplacement dans la baie, avant d'être entièrement remplacées par de l'eau « nouvelle » provenant de canaux plus profonds. Sur des étendues de vasières de plus d'un kilomètre de long, en général, l'eau au-dessus des battures proches du rivage avait des temps de résidence plus longs que les battures plus éloignées du rivage.
"C'est un peu un paradoxe :on peut traverser ces flats à marée basse, alors comment l'eau peut-elle rester là pendant plus de deux heures entre les marées basses successives ?", a déclaré Ruesink. "Nous avons maintenant découvert une nouvelle explication de la qualité des parcs à huîtres, qui ne dépend pas du temps qu'ils passent sous l'eau, mais plutôt sur l'histoire de l'eau qui les atteint."
L'équipe a collecté des données directement depuis la baie. Ils ont utilisé un réseau de capteurs - certains flottant librement, d'autres à des positions fixes - pour collecter des informations telles que la profondeur de l'eau, Température, salinité et la quantité de chlorophylle présente. Toutes ces propriétés de l'eau variaient dans toute la baie. La température variait principalement en fonction du cycle des marées, tandis que les variations de salinité et de chlorophylle dans toute la baie de Willapa étaient plus cohérentes avec leur modèle de temps de séjour dans l'eau. L'une des principales différences entre l'eau "ancienne" et la "nouvelle" est que l'eau "ancienne" contient moins de chlorophylle et a généralement une salinité plus faible.
Jennifer Ruesink, la gauche, et Eli Blé, droit, à Willapa Bay en 2007, lorsque cette étude a commencé. Crédit :Alan Trimble
L'équipe a également mesuré la croissance des huîtres sur des plats dans des sections de la baie avec de l'eau "ancienne" et "nouvelle". Dans toutes les parties de Willapa Bay, les huîtres ont atteint à peu près la même taille de coquille. Mais les huîtres cultivées plus loin du chenal principal de la baie – des régions où les niveaux d'eau « ancienne » sont plus élevés à marée haute – ont eu du mal à remplir ces coquilles avec le morceau de viande que les gens mangent. Les huîtres cultivées sur des plateaux à seulement un demi-kilomètre du chenal principal ont montré une baisse de 25 pour cent du poids de tissu sec par hauteur de coquille par rapport aux huîtres cultivées plus près du chenal, où l'eau "nouvelle" arrive plus rapidement.
"Les scientifiques savent depuis longtemps que les temps de séjour de l'eau augmentent au fur et à mesure que l'on s'enfonce dans les baies, ", a déclaré Ruesink. "Mais c'est la première fois qu'un modèle et des données de terrain montrent de l'eau "ancienne" près du rivage à travers les vasières."
Ces découvertes peuvent expliquer pourquoi certaines parties de la baie de Willapa - connues sous le nom de "zones d'engraissement" par les ostréiculteurs - sont meilleures que d'autres pour produire des huîtres à grande biomasse, selon Blé. L'étude a également des implications de grande envergure sur la façon dont les scientifiques comprennent la santé et le bien-être de toutes les créatures dans les écosystèmes de marée comme Willapa Bay. Les niveaux inférieurs de chlorophylle dans l'eau « ancienne », par exemple, indiquent que cette eau contient moins de particules pour les créatures filtreuses le long des battures, probablement parce que la nourriture avait déjà été retirée de la colonne d'eau lors de précédents passages sur les plaines. Les créatures dans ces parties de Willapa Bay doivent attendre plus longtemps la générosité apportée par l'eau "nouvelle".
Les études futures devraient examiner les conséquences supplémentaires de ces taux de renouvellement d'eau plus longs, comme la façon dont les polluants sont dilués et éliminés de la colonne d'eau, dit Blé. Les découvertes de l'équipe ajoutent une couche de complexité aux environnements de marée et montrent définitivement ce que les ostréiculteurs expérimentés de Willapa Bay savaient déjà :tous les vasières ne sont pas égales.
