Crédit :Christine Angelini
Une nouvelle étude révèle comment le changement climatique a permis à une espèce de crabe vorace de modifier considérablement les écosystèmes des marais salés dans le sud-est des États-Unis.
L'étude, Publié dans Actes de l'Académie nationale des sciences , montre que les sols sous les marais salés de la Caroline du Sud à la Floride ont été ramollis par l'élévation du niveau de la mer et l'augmentation des inondations par marées. Ce ramollissement a permis à l'espèce de crabe des terriers Sesarma reticulatum de prospérer, se nourrissant de la spartine qui maintient les marais ensemble.
Le défrichage de l'herbe par les crabes a considérablement modifié le débit des ruisseaux qui traversent les marais, l'étude a trouvé, et modifie la dynamique entre les espèces prédatrices et proies dans les marais. En réalité, les chercheurs disent que Sesarma, qui était auparavant un acteur mineur dans les marais salants du sud-est, peut maintenant être considérée comme une espèce clé, ce qui signifie qu'il joue un rôle dominant dans la formation de l'écosystème.
"Ce que nous avons trouvé est un exemple de la façon dont l'élévation du niveau de la mer peut activer une espèce clé qui est maintenant en train de remodeler considérablement ces marais salants, " a déclaré Mark Bertness, professeur émérite d'écologie et de biologie évolutive à l'Université Brown et co-auteur de la recherche. "C'est un gros problème parce que l'élévation du niveau de la mer est un phénomène mondial omniprésent, et c'est une conséquence largement inattendue. Nous devons commencer à réfléchir à la façon dont le changement climatique mondial pourrait activer de nouvelles espèces clés dans d'autres écosystèmes. »
La recherche sur les crabes Sesarma et leur impact sur les marais salants a une longue histoire dans le laboratoire de Bertness à Brown. En 2011, Bertness et ses étudiants ont découvert que Sesarma, brouteurs voraces de racines et de feuilles de spartine, étaient à l'origine de la disparition soudaine des marais de Cape Cod. Dans ce cas, la surpêche avait soudainement tiré hors de l'eau des espèces prédatrices comme le bar rayé, laisser carte blanche aux crabes pour décimer les marais. L'un des co-auteurs de premier cycle de cette recherche antérieure était Christini Angelini, maintenant professeur agrégé à l'Université de Floride et auteur principal de ce nouvel article.
Sesarma étaient connus pour habiter les marais du sud de la Floride et des Carolines, mais leurs populations n'avaient pas explosé comme celles du nord. Une raison potentielle à cela était les substrats de sol différents. Alors qu'il travaillait il y a plusieurs années en tant que chercheur de premier cycle dans le laboratoire de Bertness, Sinead Crotty, maintenant directeur de projet au Carbon Containment Lab de Yale, a montré que la dureté du sol a joué un grand rôle dans l'endroit où Sesarma est capable de s'établir. Ses découvertes ont indiqué que Sesarma avait beaucoup plus de facilité à construire des terriers et à se nourrir de racines d'herbe dans le sol tourbeux de la Nouvelle-Angleterre par rapport aux substrats de sol plus durs que l'on trouve souvent dans les marais du sud.
L'image montre une tête de ruisseau des marais débarrassée de son spartine par le pâturage vorace des crabes Sesarma. Le défrichement des graminées augmente les taux d'érosion des marais Crédit :Christine Angelini
Mais alors que le niveau de la mer continue de monter en raison du changement climatique, Crotty, Angelini et Bertness se sont demandé si l'adoucissement des sols ne donnerait pas à Sesarma plus d'ancrage dans le Sud. En regardant des photos aériennes de neuf endroits en Caroline du Sud et en Floride, ils ont constaté que le nombre de ruisseaux marécageux avec des preuves de pâturage Sesarma a augmenté jusqu'à 240 % de la fin des années 1990 à la fin des années 2010. Pendant ce temps, des enquêtes sur l'élévation du niveau de la mer montrent que le sol dans ces zones est submergé par les marées jusqu'à une heure de plus par jour maintenant par rapport à la fin des années 1990.
"Vous avez le niveau de la mer qui monte, qui ramollit le substrat dans lequel ces crabes ne peuvent généralement pas s'enfouir, " Dit Bertness. "Maintenant que c'est plus doux, vous avez un habitat idéal pour soutenir ces énormes terriers communaux de Sesarma."
Cette nouvelle activité Sesarma remodèle les marais, les chercheurs ont trouvé. L'élimination des graminées a augmenté la vitesse à laquelle les ruisseaux se forment dans les marais, et augmente la densité de drainage des ruisseaux de marais jusqu'à 35 %.
L'activité de Sesarma influence également les interactions entre les prédateurs et les proies dans les ruisseaux. Le défrichage des graminées offre aux prédateurs un accès accru aux coquillages et à d'autres espèces de proies. La recherche a révélé que les populations de moules étaient considérablement plus faibles dans les ruisseaux pâturés par Sesarma par rapport aux ruisseaux qui n'étaient pas pâturés.
"Alors qu'ils se noient, les marais du sud-est des États-Unis se fracturent des prairies aux parcelles de marais, avec des populations de moules épuisées, escargots et autres invertébrés, " a déclaré Angelini. "Ces dynamiques révèlent à quelle vitesse les marais peuvent disparaître avec l'accélération de l'élévation du niveau de la mer et combien de temps ils resteront des zones d'alimentation commercialement, espèces importantes sur le plan récréatif et écologique.
Le fait que Sesarma modifie désormais la géomorphologie des marais, ainsi que les interactions écologiques entre d'autres espèces, est la preuve qu'il est maintenant considéré comme une espèce clé dans les marais du sud. C'est le premier exemple, disent les chercheurs, d'activation de nouvelles espèces clés à la suite du changement climatique anthropique.
"Ça va être quelque chose pour les manuels, " Bertness a déclaré. "C'est une manière sous-estimée dont le changement climatique modifie les écosystèmes."
