Une nouvelle étude montre que les matières végétales provenant de la banquise arctique sont considérablement incorporées dans les réseaux trophiques marins qui sont utilisés pour la subsistance des communautés locales de la grande région du détroit de Béring.

L'étude menée par des scientifiques du Centre des sciences de l'environnement de l'Université du Maryland a retracé des composés biologiques persistants qui sont uniquement générés par des plantes microscopiques dans la glace de mer et a révélé que les composés sont présents à la base du réseau trophique. La recherche a le potentiel de démontrer l'importance des écosystèmes de glace de mer en tant que source de nourriture dans les eaux arctiques de l'Alaska et au-delà.

"Il est largement admis que la perte de l'habitat de la banquise aura des implications de grande envergure pour les écosystèmes de l'Arctique, " a déclaré l'auteur principal Chelsea Wegner Koch, un assistant de recherche diplômé et le Centre des sciences de l'environnement de l'Université du Maryland.

"Comme la débâcle de la banquise se produit plus tôt et se forme plus tard chaque année, la période d'eau libre s'étend et les sources de nourriture se déplacent de la glace de mer vers de plus grandes proportions de production d'eau libre. Cette production en l'absence de glace de mer diffère par la qualité, quantité, et le moment de la livraison au fond marin, " elle a dit.

Les efforts pour expliquer les changements proportionnels dans les contributions des algues de glace ont été incomplets en raison de l'absence d'un traceur spécifique qui peut être définitivement attribué aux algues de glace plutôt qu'au phytoplancton d'eau libre. Les composés atteignant le fond marin qui ont été étudiés sont associés à la nourriture d'une gamme d'animaux des fonds marins qui à leur tour fournissent de la nourriture à des organismes écologiquement et culturellement importants, comme le phoque barbu, Morse du Pacifique, la baleine grise et l'eider à lunettes qui se nourrissent des fonds marins peu profonds.

L'étude, publié dans la revue PLOS UN avec des scientifiques de l'Université Clark, Université Laval, et l'Association écossaise des sciences marines, utilisé des échantillons de sédiments collectés sur le terrain lors de campagnes de recherche dans les mers de Béring et des Tchouktches, ainsi que des échantillons prélevés dans un piège à sédiments amarré sous la glace automatisé qui fonctionne pendant l'hiver au large de Wainwright sur le versant nord de l'Alaska.

Les résultats ont montré une transition vers une plus grande dépendance aux matériaux de glace de mer en relation directe avec la couverture de glace de mer, mais que les biomarqueurs de la glace de mer ont persisté toute l'année et ont été principalement libérés lors de la fonte des neiges sur la couverture de glace de mer présente en hiver.

« Particulièrement à mesure que la couverture de glace de mer diminue - et ces dernières années est devenue négligeable dans le nord de la mer de Béring - nous entrons dans une nouvelle ère où nous devrons utiliser des approches telles que celle-ci pour évaluer comment l'écosystème obtiendra les éléments de base nécessaires pour pérenniser la chaîne alimentaire, y compris les communautés humaines qui en dépendent pour la sécurité alimentaire, " dit Koch.

L'étude a également montré que la nourriture provenant de la glace atteint rapidement les sédiments du fond marin, suggérant que lorsqu'une importante couverture de glace est présente en hiver et au printemps, les réserves à long terme de matière organique peuvent rester accessibles aux animaux des fonds marins même si la production diminue.

"Ces réserves peuvent tamponner les sources de nourriture changeantes à court terme pour les organismes qui vivent dans les sédiments de surface, mais sont susceptibles de devenir inaccessibles à l'avenir si le déclin actuel de la glace de mer se poursuit, " dit Koch.

L'étude montre que dans le nord de la mer de Béring, les biomarqueurs de la glace de mer indiquent des apports relativement minimes d'algues de glace au cours des dernières années et un système dominé par l'eau plus libre qui favorisera différents organismes qui ont persisté dans cette région dans le passé. Une dernière implication du travail est qu'il peut également être potentiellement utilisé pour fournir des informations régionales sur les indications paléoclimatiques de la couverture de glace de mer puisque les composés de glace de mer persistent dans les sédiments.

"En incorporant les vastes ensembles de données existants de la physique et de la chimie de la région, nous pouvons potentiellement améliorer les interprétations de la dynamique des biomarqueurs de la glace de mer pour révéler les changements dans la glace de mer mais aussi la productivité pertinents pour les études climatiques à long terme dans la région, " dit Koch.

« Variations saisonnières et latitudinales du dépôt d'algues de glace de mer dans les mers de Béring du Nord et de Chukchi déterminées par des biomarqueurs d'algues » a été publiée dans PLOS UN par Chelsea Wegner Koch, Lee Cooper, et Jacqueline Grebmeier du Centre des sciences de l'environnement de l'Université du Maryland; Thomas Brown de l'Association écossaise des sciences marines; Catherine Lalande de l'Université; Laval; et Karen Frey de l'Université Clark.