Jacqui Stuart, Te Herenga Waka – Université Victoria de Wellington et Natalie Robinson, Institut national de recherche sur l’eau et l’atmosphère (NIWA)

Alors que la glace de mer de l’Antarctique se forme de plus en plus tard et s’amincit, un écosystème caché se modifie : la diversité des microalgues diminue, perturbant une source alimentaire essentielle pour la vie marine.

L’Antarctique est le grand centre de refroidissement de la planète. Cette partie vitale du système climatique de la Terre est largement alimentée par le gel et la fonte annuels de millions de kilomètres carrés de glace de mer autour du continent.

Nos recherches montrent que les modifications de ce cycle annuel de gel dans le détroit de McMurdo peuvent entraîner des changements dans la diversité des communautés d’algues qui vivent dans la glace de mer.

Au début de l’hiver austral, lorsque l’eau de mer commence à geler, elle expulse le sel et forme une saumure lourde et très froide. Cette saumure s’enfonce dans le plancher océanique et forme ce que l’on appelle l’eau de fond de l’Antarctique. Cette eau est ensuite pompée vers le reste du monde par plusieurs grands courants océaniques.

Historiquement, ce cycle signifiait que l’Antarctique doublait de taille et que le continent était entouré d’un énorme tablier de glace de mer au plus fort de l’hiver. Mais le changement climatique modifie ce cycle annuel.

Depuis une dizaine d’années, la glace de mer de l’Antarctique est en déclin. La tendance n’est pas constante, mais chaque année depuis 2016, moins de glace de mer s’est formée par rapport aux moyennes historiques.

L’étendue maximale annuelle de la glace de mer en Antarctique en septembre 2023 a été la plus faible jamais enregistrée, avec environ 1,75 million de kilomètres carrés de glace de mer en moins par rapport à la normale, soit une superficie équivalente à environ 6,5 fois la superficie de la terre d’Aotearoa.

Les changements qui se produisent à l’échelle du continent sont généralement bien documentés et médiatisés. Cependant, des changements plus petits et plus locaux se produisent également dans des endroits tels que McMurdo Sound, où se trouve le seul avant-poste antarctique de l’Aotearoa Nouvelle-Zélande.

Pour quatre des sept dernières années, des tempêtes hivernales du sud hors saison ont été associées à des retards significatifs dans la formation de la glace de mer dans le détroit de McMurdo.

Là où les mesures ont été prises au cours de ces années « inhabituelles », la glace de mer qui s’est formée plus tard était plus fine (1,5 mètre contre 2,5 mètres) et avait une couverture neigeuse moins importante (environ 5 centimètres contre 15-30 centimètres) par rapport aux mêmes endroits au cours des années « typiques ».

Récifs glacés et prairies d’algues

Un autre type de glace, connu sous le nom de « glace en plaquettes », semble également être affecté par la formation ultérieure de glace de mer.

Une couche de glace en plaquettes s’étend dans l’océan sous la glace de mer dans certaines régions de l’Antarctique, dont le détroit de McMurdo. Il s’agit d’une structure en treillis fragile composée de cristaux de glace en forme de plaque peu consolidés, créant une structure de type récif renversé.

L’environnement protecteur qui en résulte est un point chaud pour la productivité primaire, c’est-à-dire les algues microscopiques qui sont à la base du réseau alimentaire marin. Lorsque la glace de mer se forme plus tard, les plaques de glace n’ont pas le temps de s’accumuler sous la glace et peuvent être plus minces de plusieurs mètres que sous la glace plus ancienne (environ 1 mètre au lieu de plus de 3 mètres).

Pourquoi s’intéresser à la banquise ? Parce qu’il ne s’agit pas seulement d’une couche gelée et sans vie qui s’étend sur le continent, interrompue par la silhouette étrange d’un phoque ou d’un groupe de manchots au sommet.

Sous la surface désolée, là où la glace rencontre l’eau, des prairies vertes de microalgues peuvent s’étendre à perte de vue.

Les microalgues sont des organismes unicellulaires ressemblant à des plantes qui utilisent la lumière du soleil pour produire de l’énergie. À l’instar des prairies terrestres, elles fournissent de la nourriture à de nombreuses autres créatures. En hiver, lorsque les autres sources de nourriture se font rares, ce supermarché de glace de mer joue un rôle crucial dans l’alimentation des autres habitants de McMurdo Sound.

Diminution de la diversité des algues sous l’effet de l’amincissement de la glace de mer

Nos recherches indiquent que lorsque la glace de mer se forme plus tard, les communautés de microalgues vivant à l’intérieur de la glace sont également différentes. Dans la glace de mer qui se forme plus tard, ces communautés vitales sont moins diversifiées et dominées par moins d’espèces.

Certaines espèces habituellement abondantes dans la glace de mer formée plus tôt sont absentes ou en faible nombre lorsque la glace de mer se forme plus tard. Il est intéressant de noter que la quantité de microalgues dans les conditions de glace se formant plus tard est similaire à celle de la glace « typique ». Cependant, au lieu d’être réparties sur près de trois mètres d’épaisseur de la couche de plaquettes, elles sont entassées dans un habitat d’un mètre d’épaisseur.

Ces petits snacks microscopiques ont des formes et des tailles diverses et jouent des rôles variés dans l’écosystème. Il peut être utile de considérer les communautés de microalgues comme le rayon des fruits et légumes d’un supermarché. Chaque type a des conditions de croissance préférées et des valeurs nutritionnelles différentes, produisant des quantités variées de ressources importantes telles que les protéines, les hydrates de carbone et les acides gras.

Imaginez qu’un hiver, le temps est différent et que seuls les choux et les pois de senteur poussent. Ceux-ci ne vous fourniront pas tous les nutriments dont vous avez besoin. C’est le même problème qui se pose lorsqu’il y a moins de diversité à la base du réseau alimentaire. Si les communautés de microalgues évoluent dans le sens observé par nos recherches, la quantité et la qualité des ressources qu’elles fournissent sont susceptibles de changer également.

Ces signaux précoces sont importants. Ils laissent présager des conséquences écologiques plus importantes, notamment si la glace de mer de l’Antarctique continue de s’amincir, de reculer ou de se former plus tard chaque année.

Nous avons besoin de plus de recherches pour établir les nuances de ces changements et l’étendue de leur impact. Mais il convient de rappeler que ce qui se passe à la base du réseau alimentaire de l’Antarctique n’y reste pas nécessairement. Ces changements pourraient se répercuter sur des écosystèmes plus éloignés et affecter les principales pêcheries de l’océan Austral.

En y prêtant attention dès maintenant, nous avons une chance de comprendre et de nous adapter, afin de garantir la résilience des écosystèmes dans un monde en mutation.

Jacqui Stuart, chercheuse postdoctorale en écologie marine, Te Herenga Waka – Université Victoria de Wellington et Natalie Robinson, physicienne marine, Institut national de recherche sur l’eau et l’atmosphère (NIWA)

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article original