Le rapport des isotopes du carbone dans trois espèces communes de thon a considérablement changé depuis 2000, suggérant que des changements majeurs ont lieu dans les populations de phytoplancton qui forment la base du réseau trophique de l'océan, une nouvelle étude internationale révèle.

"Le changement que nous avons observé chez le thon, qui se situent près du sommet de la chaîne alimentaire marine, reflète de profonds changements dans la physiologie ou la composition des espèces se produisant au bas de la chaîne alimentaire, " dit Nicolas Cassar, professeur de biogéochimie à la Nicholas School of the Environment de l'Université Duke.

Spécifiquement, les changements du phytoplancton reflètent une plus grande capture du carbone des combustibles fossiles par les océans et une possible stratification des couches océaniques, qui est entraîné par le réchauffement.

En analysant près de 4, 500 échantillons de tissus musculaires de trois espèces communes de thons pêchés dans l'Atlantique, Océans Pacifique et Indien entre 2000 et 2015, Cassar et ses collègues ont découvert que les valeurs de composition en isotopes stables du carbone des poissons (le rapport du carbone 13 au carbone 12, appelé delta C-13) a diminué de 0,08 % à 0,25 % au cours de la période d'étude.

Pour mener leur étude, ils ont analysé les rapports d'isotopes stables du carbone et les rapports d'isotopes stables de l'azote dans l'albacore, thon obèse et germon pêché en zone tropicale, eaux subtropicales et tempérées. Les ratios d'isotopes stables du carbone sont largement utilisés pour suivre le flux de nutriments dans les réseaux trophiques marins et identifier la principale source de nourriture d'une espèce. Les isotopes de l'azote peuvent être utilisés pour évaluer les changements dans la place d'une espèce dans le réseau trophique.

Environ un quart de la baisse des valeurs du delta C-13 est attribuable à la disponibilité accrue de carbone dérivé des combustibles fossiles dans les écosystèmes marins, qui a plus de C-12, dit César. C'était un changement que les chercheurs s'attendaient à voir.

Ce qui motive le reste du déclin n'est pas encore clair, il a dit, mais une possibilité est que cela pourrait être lié à une stratification accrue des océans.

Au cours des 50 dernières années, les océans ont absorbé 90 % de la chaleur et 30 % des émissions de carbone associées au réchauffement climatique. Cela a favorisé des conditions dans lesquelles des masses d'eau avec des densités différentes, les températures ou la salinité peuvent se stratifier en couches sous la surface plutôt que de se mélanger, créant des barrières qui empêchent les nutriments de remonter des eaux plus profondes pour fournir du carburant au phytoplancton près de la surface.

Bien que d'autres facteurs ne puissent pas encore être exclus, les analyses menées dans le cadre de la nouvelle étude soutiennent l'hypothèse qu'à mesure que les nutriments deviennent plus limités à la surface en raison de la stratification, grand, le phytoplancton riche en delta C-13, comme les diatomées, peut être débordé par des cellules de phytoplancton plus petites, qui ont un avantage concurrentiel naturel en période de vaches maigres.

Les impacts potentiels à long terme de ces changements sur le cycle du carbone marin ne sont pas encore entièrement compris, mais l'ampleur du déclin observé dans les valeurs du delta C-13 du thon sur une si courte période suggère "c'est une question qui mérite un examen minutieux et une étude supplémentaire, " dit Cassar. " Parce que les thons parcourent de longues distances, ils intègrent les changements dans la structure du réseau trophique sur de très grandes échelles spatiales. »

Lui et ses collègues ont publié leurs conclusions évaluées par des pairs le 11 novembre dans la revue Biologie du changement global .

« Détecter les changements biologiques dans l'océan causés par le changement climatique est très difficile, mais cette étude fournit de nouvelles orientations en révélant que les changements dans la composante biologique du cycle du carbone marin peuvent être retracés dans les tissus des grands prédateurs marins, " dit César