Un modèle pour prédire la vulnérabilité future des espèces marines du Pacifique sud oriental

Le réchauffement climatique augmente la température des océans, qui, de ce fait, voient leur concentration d’oxygène diminuer. Conséquence directe : les espèces marines subissent un stress physiologique, quantifiable grâce à un indice métabolique. Une étude parue dans Frontiers in Marine Science, menée par Alexandra Parouffe, doctorante au Laboratoire d’études en géophysique et océanographie spatiales (LEGOS/OMP – CNES/CNRS/IRD/UT3), propose un nouveau modèle permettant d’estimer les zones océaniques à risque pour les espèces présentes dans le Pacifique sud-est d’ici 2100.

Le Pacifique sud-est, des côtes chiliennes et péruviennes à l’île de Pâques, est caractérisé par une zone de minimum d’oxygène (ZMO) et par des systèmes de monts sous-marins riches en biodiversité et abritant une faune marine endémique très vulnérable aux effets du changement climatique (réchauffement et désoxygénation). L’indice phi, noté Φ, indique si l’environnement marin permet de soutenir l’activité métabolique des espèces marines, c’est-à-dire la chasse, la reproduction, etc. Il est fonction de paramètres physiologiques (seuil de tolérance à l’hypoxie et sensibilité à la température, uniques pour chaque espèce) et de paramètres environnementaux (la température et la pression partielle d’oxygène).

A partir de la projection la plus pessimiste du GIEC, les vitesses climatiques de Φ dans la zone du Pacifique sud-est ont ainsi été calculées jusqu’à la fin du siècle. Le modèle climatique utilisé suggère une réoxygénation de la ZMO qui serait favorable aux espèces habitant les bords de cette zone comme le zooplancton, à la base des chaînes alimentaires marines. En revanche, les zones océaniques les plus à risque couvrent la majorité du Pacifique sud oriental. Elles sont caractérisées pas des tendances temporelles de Φ négatives suggérant une dégradation de l’environnement marin en surface (entre 0 et 200 mètres) en raison du réchauffement, et dans les eaux profondes (au-delà de 400 mètres) à cause de la désoxygénation.

Les espèces présentes dans ces zones verront leur activité métabolique potentiellement plus restreinte. Plus les vitesses seront élevées, plus les espèces marines risquent de devoir migrer sur de longues distances (parfois plusieurs milliers de kilomètres), en général vers les pôles, pour retrouver des habitats viables et comparables à leur habitat contemporain. Cela sera d’autant plus problématique pour les espèces dites benthiques (par exemple les crabes, oursins, étoiles de mer…) dont la capacité à se déplacer est très fortement limitée.

Cette nouvelle méthode, basée sur la viabilité des habitats marins selon la vitesse du changement de leur environnement, délivrera de précieuses données dans le cadre de la gestion des ressources marines et des aires marines protégées.


Publication

Evaluating future climate change exposure of marine habitat in the South East Pacific based on metabolic constraints, Parouffe A, Garçon V, Dewitte B, Paulmier A, Montes I, Parada C, Mecho A and Veliz D, Frontiers in Marine Science, 2023. doi: 10.3389/fmars.2022.1055875


Contacts


Source Université Toulouse 3 Paul Sabatier

X