Les créatures les plus petites et les plus abondantes de l'océan ne peuvent pas avec le réchauffement de la mer

Avec moins du millième de millimètres, ce sont des géants. Découverts à la fin du siècle dernier, ils sont responsables d'une grande partie de la couleur turquoise que les mers tropicales ont. Devant les plantes terrestres, ce sont également les principaux êtres vivants photosynthétiques, métabolisant la lumière pour générer du carbone organique, la base des écosystèmes marins. En tant que sous-produit, 5% de l'oxygène disponible pour la respiration (ses prédécesseurs étaient les protagonistes de la grande oxydation qui ont rempli la planète de cet élément il y a des millions d'années). Cependant, ils ne portent pas bien la chaleur et cela, les mers en ont de plus en plus. Une étude publiée dans Estima qui, à la fin du siècle, l'abondance de ces cyanobactéries sera réduite de moitié. Une telle descente provoquera des effets en cascades qui sont encore inconnus.

Depuis plus de 10 ans, un groupe d'océanographe et de biologistes marins a parcouru environ 150 000 milles marins (environ 277 000 km) chez une centaine de passages à niveau étudiant le phytoplancton (êtres microscopiques qui flottent à la surface de la mer). Ils ont cherché à estimer l'abondance des principales cyanobactéries en fonction de la latitude et, en particulier, de mesurer l'impact de la température sur la division cellulaire et le processus de multiplication du. Vous pouvez trouver jusqu'à 100 000 cellules (ce sont des organismes unicellulaires) par millimètre cube d'eau. Pour leur dire, ils ont utilisé une version plus grande d'un appareil dans toute analyse clinique ou laboratoire hospitalier, une cytométrie en flux.

« Le fait d'avoir de telles petites agences nécessite une équipe spécialisée », explique François Ribalet, professeur d'océanographie à l'Université de Washington (États-Unis) et premier auteur de la recherche. « Nous utilisons un cytomètre à flux continu appelé flux de mer qui déclenche la lumière laser aux cellules au fur et à mesure qu'ils passent. Chaque cellule contient contient de la chlorophylle qui lorsqu'elle est affectée par le laser, créant une entreprise optique unique que nous pouvons détecter et compter », ajoute-t-il. Ribalet le compare à un microscope automatisé qui peut traiter des dizaines de milliers d'échantillons par seconde. « Au cours de la dernière décennie, nous avons analysé plus de 800 milliards de cellules de cette manière! », Terminé.

Les résultats de tant de parcours confirment que la chaleur comme. Il n'y a pas dans les pôles ou dans les mers plus froides. En fait, son abondance augmente avec la latitude, plus la plus proche de l'Équateur, plus de ces cyanobactéries. Le maximum de la division cellulaire (son rythme de réplication) l'a dans la bande tropicale de l'Atlantique et de l'océan Indien, où ses populations seraient pliées, de ne pas médiatiser la mort des précédents, toutes les 10,5 heures. Ils ont également constaté que le facteur clé de leur multiplication n'est ni les nutriments disponibles (azote et phosphore) ni la quantité de lumière, mais le thermomètre: ils ont constaté que le rapport de la division cellulaire augmentait de façon exponentielle à mesure que la température de surface de la mer s'approchait du 28, mais s'effondrait à partir de là.

« Nous n'avons pas une diminution directement de la population au cours de notre étude de 10 ans, car nous montrons différents endroits chaque année au lieu de surveiller les sites fixes », explique Ribalet. Cependant, ajoute-t-il: « Lors de la comparaison des plages de température similaires à différentes années et lieux, le modèle de sensibilité thermique est remarquablement cohérent: les populations sont systématiquement plus faibles dans les eaux plus chaudes que nous trouvons. »

En combinant leurs travaux sur le terrain avec des expériences avec des cultures de laboratoire, ils ont vu qu'ils accélèrent leur division cellulaire et leur multiplication du 19e à un rythme qui devient exponentiel d'environ 28 ans. Mais lorsque l'eau atteint ce seuil (comme cela s'est produit cet été sur les côtes médianes espagnols), que le taux de croissance est réduit pour un troisième et, dans les côtes de la Méditerranée), que le taux de croissance est réduit pour un troisième et, dans les côtes médianes espagnols),, le taux de croissance est réduit pour un tiers et un troisième, dans les populations d'espagnol). commence.

« Le phytoplancton est l'herbe de la mer, les forêts océaniques », compare le professeur du centre océanographique de Gijón (IEO / CSIC), Xosé Anxelu G. Morán. À l'intérieur, le groupe principal est. « Ils sont si petits et chacun produit si peu de chlorophylle qui est passé inaperçu par microscopie traditionnelle », dit-il. Ce n'est qu'en 1986, lorsque l'équipe du MIT Sallie Chisholm Microbiologist a utilisé la citométrie Flow, que ces cyanobactéries sont devenues visibles. « S'ils n'existaient pas et que le reste du phytoplancton, il n'y aurait pas de production primaire, la vie dans la mer dépend du zooplancton mangé, que les larves du poisson sont consommées le zooplancton, que les petits poissons mangent … », dit Morán, qui n'a pas été intervenu dans l'étude.

Parce que selon les prévisions de l'équipe Ribalet, à l'avenir, il y aura des mers si chaleureuses qu'elles auront disparu d'eux. Les données accumulées au cours de la dernière décennie, ils ont nourri un modèle climatique avec deux scénarios alternatifs. L'un, le plus optimiste, prévoit pour la fin du siècle une accumulation de dioxyde de carbone (CO₂) de 650 parties par million (PPM). Aujourd'hui, c'est 424 ppm. L'autre, la plus pessimiste, augmente la concentration jusqu'à 1 370 ppm, ce qui impliquerait un réchauffement encore plus prononcé.

Quoi qu'il arrive avec les émissions, au mieux l'abondance des mers tropicales baissera de 17%. Et dans le pire, ils pourraient être réduits de 51%. C'est la moyenne. « Nos modèles prédisent que les diminutions les plus graves se produiront dans les régions tropicales les plus chaudes, en particulier la piscine chaude du Pacifique occidental (la piscine chaude du Pacifique occidental, en anglais) (autour de l'Indonésie, des Philippines et de la Papouasie-Nouvelle-Guinée), des parties du Pacifique central, des zones les plus chaudes de l'océan Indien et de la mer d'Arabie », explique Ribalet.

Avec la chaleur, le métabolisme cellulaire a tendance à s'accélérer. Cela a fait penser aux scientifiques qu'avec le réchauffement climatique, les bons moments arriveraient pour les cyanobactéries. « Le est une machine parfaite pour faire la photosynthèse pour obtenir l'énergie solaire et la transformer en énergie chimique », se souvient Laura Alonso, de la biotechnologie marine et de l'écologie moléculaire du centre de recherche AZTI. Avec un très petit génome (l'ADN a besoin d'azote et de phosphore), sa machinerie cellulaire exige très peu, « c'est pourquoi elle prospère dans les régions avec peu de nutriments », ajoute Alonso. Mais cette même simplicité, moulée pendant des millions d'années d'évolution, marque ses limites: « Celles-ci ne sont pas adaptées aux nouvelles températures », complète le chercheur. Dans les cultures en laboratoire avec une souche, Alonso et son équipe ont prouvé comment la chaleur a réduit la disponibilité de l'ARN nécessaire pour exprimer les gènes protéiques.

Ni les auteurs de l'étude ni d'autres experts en eux ne sont clairs que cela se produira quand ils commenceront à manquer. Son rôle de générateur d'oxygène n'est pas parmi les problèmes, « puisque un autre phytoplancton, comme eux, compensera la perte », explique Ribalet. Ce que les inquiétudes ont à voir avec son rôle dans la chaîne trophique. En l'absence de ces cyanobactéries, le trou serait rempli par d'autres, qui sont beaucoup plus grands. Et ce détail aurait des conséquences qui résument, Morán, du centre océanographique de Gijón: « Un petit organisme, comme le zooplancton, qui est mangé à un plus petit (Las), ne peut pas être mangé à un autre plus grand (Las). » Pour Alonso, de Azti, ce qui se passe est imprévisible: « Jusqu'à cette étude, presque toutes ont été faites avec des cultures isolées en laboratoire. Au-delà de leur travail photosynthétique, nous ne savons pas grand-chose sur leurs interactions avec le reste des organismes. »