Chaque année, aux latitudes moyennes de la planète, se produit un phénomène particulier connu sous le nom de floraison printanière du phytoplancton. Visibles depuis l'espace, de grandes nuances éphémères de vert et de bleu ressemblant à des filaments sont façonnées par les courants océaniques.
Les proliférations de phytoplancton sont constituées d'une myriade de cellules d'algues microscopiques qui se développent et s'accumulent à la surface de l'océan en raison de l'arrivée de jours plus longs et de moins de tempêtes, souvent associées au passage au printemps.
Le moment de la floraison printanière du phytoplancton sera cependant probablement modifié en réponse au changement climatique. Des changements qui affecteront - pour le meilleur ou pour le pire - les nombreuses espèces écologiquement adaptées pour bénéficier de l'opportunité d'alimentation améliorée que représentent les floraisons à des étapes cruciales de leur développement.
Les proliférations de phytoplancton sont, à certains égards, des métronomes des cycles océaniques annuels autour desquels les horloges biologiques de nombreuses espèces sont synchronisées.
Un exemple est le zooplancton Calanus finmarchicus , une classe de micro-organismes uniquement capables de nager de haut en bas dans la colonne d’eau. Calanus finmarchicus passent généralement l’hiver en diapause – la version marine de l’hibernation – survivant grâce à leurs réserves d’énergie accumulées dans les profondeurs de l’océan. Au moment qu'ils jugent approprié au printemps, ils surgissent des abysses pour brouter les fleurs et se reproduire.
Les poissons et les crustacés sont également adaptés à ce métronome naturel.
Pour certaines espèces, comme les crevettes, les femelles pondent stratégiquement leurs œufs dans l'eau avant la floraison afin que leurs petits disposent de suffisamment de nourriture dès leur éclosion.
Aussi incroyable que cela puisse paraître, certaines espèces peuvent « calculer » la période d'incubation des œufs de sorte que les œufs éclosent en moyenne dans la semaine suivant la floraison printanière prévue.
Malheureusement, c’est là que le changement climatique entre en ligne de compte. Ce qui était normal dans le passé pourrait bien changer plus rapidement que les espèces marines ne peuvent s'adapter.
Le zooplancton et les larves de poissons constituent l’essentiel de ce que les océanographes appellent la production secondaire. La production secondaire est un niveau trophique clé qui relie la production primaire (le phytoplancton utilisant la lumière du soleil pour produire de la biomasse) et les niveaux trophiques supérieurs, comme les poissons et les mammifères marins.
Cette grande relation est connue sous le nom de cascade trophique, car le zooplancton est mangé par les petits poissons et les petits poissons, à leur tour, sont mangés par les plus gros poissons. Tout un écosystème bat sur une horloge largement déterminée par le moment de la floraison printanière du phytoplancton, espérons-le en synchronisation avec les horloges biologiques d'autres espèces.
Tout changement dans le calendrier de la floraison printanière, par exemple en raison du changement climatique, peut potentiellement avoir des conséquences catastrophiques sur la survie des populations de zooplancton ainsi que sur les poissons et les écosystèmes qui dépendent de cette denrée alimentaire abondante.
Cette théorie est connue sous le nom d'hypothèse d'adéquation/inadéquation et postule que la demande énergétique du consommateur doit « correspondre » à la disponibilité maximale des ressources.
Sur le plateau continental de Terre-Neuve-et-Labrador, dans l'Atlantique Nord-Ouest, la floraison printanière commence généralement plus tôt dans le sud (mi-mars sur les Grands Bancs de Terre-Neuve) et plus tard dans le nord (fin avril sur le plateau sud du Labrador).
On a longtemps cru que la progression de la prolifération du sud vers le nord était liée au retrait annuel de la glace marine dans la région. Mais comme la durée et l'étendue spatiale de la saison des glaces de mer ont été considérablement réduites au Canada atlantique au cours des dernières années, la relation entre la glace de mer et le moment de la prolifération s'est affaiblie.
Aux côtés d'une équipe de chercheurs de partout au Canada, j'ai proposé une nouvelle théorie pour expliquer le début de la floraison printanière sur le plateau continental de Terre-Neuve-et-Labrador.
Notre théorie considère que la transition de l’hiver au printemps est la clé du déclenchement de la floraison. En hiver, le froid et les tempêtes maintiennent l’océan bien mélangé. Cependant, l’arrivée du printemps apporte des vents plus calmes et des températures plus chaudes, couplées à une augmentation des débits d’eau douce. Ces conditions provoquent la réorganisation de l'océan en couches de densité différente, un phénomène appelé re-stratification.
La restratification empêche efficacement les cellules phytoplanctoniques des couches supérieures de se mélanger facilement dans le maelström des forces océaniques. Leur accumulation à la surface de l'océan crée la floraison.
Ce nouveau mécanisme prédit avec succès le moment de la floraison printanière du phytoplancton sur plus de deux décennies. Cela nous permet également de mieux comprendre les impacts du changement climatique sur nos océans.
Situé au confluent des courants océaniques subarctiques et subtropicaux, le plateau continental de Terre-Neuve-et-Labrador est naturellement soumis à d'importantes fluctuations de son climat, avec des impacts sur le moment de la prolifération.
Notre étude a montré qu'un climat plus chaud est associé à une restratification plus précoce, à des proliférations phytoplanctoniques plus précoces et à une plus grande abondance d'espèces clés de zooplancton telles que Calanus finmarchicus. dans la région.
Cette découverte ouvre la porte à une meilleure compréhension de la dynamique de la prolifération et des conditions océaniques qui déterminent la santé de l'écosystème.
La bonne nouvelle pour une région froide comme le plateau continental de Terre-Neuve-et-Labrador est qu'un climat plus chaud avec des printemps plus doux, comme ceux que nous avons vus ces dernières années, entraînera des niveaux de phytoplancton de plus en plus abondants, avec des avantages évidents pour la productivité des écosystèmes. .
Cependant, nous ne pouvons pas dire pendant combien de temps ces changements resteront positifs dans un climat en changement.
Fourni par The Conversation
Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lisez l'article original. 
