L'image montre la différence d'épaisseur entre deux spécimens du ptéropode Limacina helicina, un collecté dans des eaux côtières plus acidifiées, l'autre collecté au large, qui ont été analysés dans le cadre d'une nouvelle étude publiée dans Science Reports. Crédit :Lisette Mekkes, Centre de la Biodiversité Naturalis; utilisé avec autorisation.
Ptéropodes décortiqués, escargots de mer microscopiques nageant librement, sont largement considérés comme des indicateurs de l'acidification des océans, car la recherche a montré que leurs coquilles fragiles sont vulnérables à l'augmentation de l'acidité des océans.
Une nouvelle étude, publié dans la revue Rapports scientifiques , montre que les ptéropodes échantillonnés au large des côtes de Washington et de l'Oregon ont fait des coquilles plus minces que ceux des eaux du large. Le long de la côte, la remontée des couches d'eau plus profondes apporte du froid, des eaux riches en dioxyde de carbone et de pH relativement bas à la surface. La recherche, par une équipe de scientifiques néerlandais et américains, ont constaté que les coquilles des ptéropodes collectés dans cette région d'upwelling étaient 37 pour cent plus minces que celles collectées au large.
Parfois appelés papillons de mer en raison de la façon dont ils semblent battre des "ailes" lorsqu'ils nagent dans la colonne d'eau, les ptéropodes riches en graisses sont une importante source de nourriture pour des organismes allant des autres planctons aux saumons juvéniles et aux baleines. Ils fabriquent des coquillages en fixant du carbonate de calcium dans l'eau de mer pour former un exosquelette.
"Il semble que les ptéropodes fabriquent des coquilles plus minces où l'upwelling amène de l'eau plus froide et plus faible en pH à la surface, " a déclaré l'auteur principal Lisette Mekkes de Naturalis Biodiversity Centers et de l'Université d'Amsterdam aux Pays-Bas. Mekkes a ajouté que si certains coquillages montraient également des signes de dissolution, le changement d'épaisseur de la coque était particulièrement prononcé, démontrant que l'eau acidifiée interférait avec la capacité des ptéropodes à construire leurs coquilles.
Les scientifiques ont examiné des coquilles de ptéropodes collectées lors de la croisière de recherche du programme d'acidification des océans de la NOAA en 2016 dans l'écosystème du courant du nord de la Californie à bord du navire de la NOAA Ronald H. Brown. Les épaisseurs de coquille de 80 des minuscules créatures - pas plus grosses qu'une tête d'épingle - ont été analysées à l'aide de scans 3D fournis par tomographie par ordinateur à l'échelle du micron, une technique de radiographie à haute résolution. Les scientifiques ont également examiné les coquilles avec un microscope électronique à balayage pour évaluer si des coquilles plus minces étaient le résultat de la dissolution. Ils ont également utilisé l'analyse de l'ADN pour s'assurer que les spécimens examinés appartenaient à une seule population.
"Les coquilles de ptéropodes protègent contre la prédation et l'infection, mais faire des coquilles plus minces pourrait aussi être une stratégie d'adaptation ou d'acclimatation, " a déclaré Katja Peijnenburg, chef de groupe au Naturalis Biodiversity Center. "Toutefois, une question importante est de savoir combien de temps les ptéropodes peuvent-ils continuer à fabriquer des coquilles plus minces dans des eaux qui s'acidifient rapidement ?"
L'écosystème du courant de Californie le long de la côte ouest est particulièrement vulnérable à l'acidification des océans car il absorbe non seulement le dioxyde de carbone de l'atmosphère, mais est également baignée par les remontées saisonnières d'eaux riches en dioxyde de carbone provenant des profondeurs de l'océan. Ces dernières années, ces eaux sont devenues de plus en plus corrosives en raison des quantités croissantes de dioxyde de carbone atmosphérique absorbées dans l'océan.
Cette image en gros plan de deux ptéropodes de l'espèce Limacina helicina donne une idée de la fragilité des coquilles carbonatées des minuscules escargots de mer. Crédit :Programme d'acidification des océans de la NOAA
"Nos recherches montrent qu'au bout de deux à trois mois, les ptéropodes transportés par les courants de la haute mer vers les eaux littorales plus corrosives ont du mal à construire leur coquille, " dit Nina Bednarsek, un chercheur du Southern California Coastal Water Research Project à Costa Mesa, Californie, un co-auteur de l'étude.
Au cours des deux derniers siècles et demi, disent les scientifiques, l'océan mondial a absorbé environ 620 milliards de tonnes de dioxyde de carbone provenant des émissions rejetées dans l'atmosphère par la combustion de combustibles fossiles, changements dans l'utilisation des terres, et la production de ciment, résultant en un processus appelé acidification des océans.
"La nouvelle recherche fournit la base pour comprendre comment les ptéropodes et autres organismes microscopiques sont activement affectés par la progression de l'acidification des océans et comment ces changements peuvent avoir un impact sur le cycle mondial du carbone et les communautés écologiques, " a déclaré Richard Feely, NOAA Pacific Marine Environmental Laboratory et scientifique en chef de la croisière.
