Le changement climatique a un impact non seulement sur la vie terrestre, mais également sur l’écosystème des grands fonds, largement inexploré, qui abrite une faune unique et largement inexplorée. Les animaux des grands fonds, qui se sont adaptés à des environnements stables et extrêmes, sont particulièrement vulnérables aux changements de température et de disponibilité alimentaire. Cela soulève une question cruciale : quels sont les facteurs environnementaux les plus importants pour les écosystèmes des grands fonds, et comment pourraient-ils être perturbés ?
Les fonds marins restent l’un des écosystèmes les moins compris de la planète. Le changement climatique actuel induit par l’homme, ainsi que les technologies de géo-ingénierie destinées à atténuer ses effets, pourraient considérablement modifier ces habitats dans les décennies à venir.
Cependant, comprendre ces impacts potentiels est difficile car la surveillance biologique se concentre généralement sur les changements à court terme, qui ne parviennent pas à saisir les facteurs environnementaux à long terme qui façonnent les écosystèmes des grands fonds.
Pour relever ce défi, les chercheurs se tournent vers les archives fossiles des grands fonds, qui offrent une fenêtre unique sur la manière dont les écosystèmes des grands fonds et leur faune ont réagi aux changements environnementaux sur des centaines de milliers d’années.
Une étude codirigée par le professeur Moriaki Yasuhara et Mme Raine Chong de l’École des sciences biologiques, de l’Institut Swire des sciences marines et de l’Institut pour le climat et la neutralité carbone de l’Université de Hong Kong (HKU), ainsi que le Dr May Huang, du Département de géosciences de l’Université de Princeton, a mis en lumière l’évolution de l’écosystème des grands fonds marins de l’océan Austral au cours des 500 000 dernières années.
L’étude, publié dans la revue Biologie actuellerévèle que les changements de température et l’apport alimentaire ont joué des rôles distincts dans la formation des écosystèmes des grands fonds.
La température des eaux profondes est stable, avec seulement des changements mineurs se produisant même sur de longues périodes. Malgré cette stabilité, les organismes des grands fonds sont très adaptés à de tels environnements stables, ce qui les rend particulièrement sensibles aux variations de température, même légères.
Contrairement aux eaux de surface, les eaux profondes manquent de production primaire en raison de l’absence de lumière solaire, ce qui empêche la croissance du phytoplancton et la photosynthèse. Au lieu de cela, les organismes des grands fonds dépendent de la nourriture qui descend de la surface de l’océan, appelée matière organique particulaire ou neige marine. Cela inclut le plancton mort, principale source de nourriture des organismes vivant au fond des océans.
L’étude menée par l’équipe de recherche, utilisant des données empiriques sur des fossiles des grands fonds extraits de carottes de sédiments s’étalant sur 500 000 ans, a clairement démontré que la température et l’apport alimentaire ont considérablement modifié les communautés des grands fonds sur de longues échelles de temps, chacune affectant différentes espèces.
Le professeur Yasuhara a déclaré : « Il est important non seulement de faire progresser la science fondamentale en comprenant comment fonctionnent les écosystèmes de notre planète, mais également de relever les défis croissants posés par le changement climatique induit par l’homme. »
Alors que l’inquiétude mondiale face au réchauffement climatique d’origine humaine et à son escalade future s’intensifie, les scientifiques et les ingénieurs travaillent dur pour développer des technologies d’atténuation pour lutter contre le changement climatique.
Ces technologies de géo-ingénierie, collectivement appelées intervention climatique basée sur les océans (OBCI), comprennent des approches telles que l’élimination du dioxyde de carbone marin (mCDR), qui visent à réduire le réchauffement futur en mettant et en stockant du carbone ou du dioxyde de carbone dans les sédiments des grands fonds marins, où ils restent stables en raison des environnements à basse température et à haute pression.
Un exemple frappant de mCDR est la fertilisation par le fer, un processus dans lequel du fer est ajouté à la surface de l’océan pour améliorer la production primaire, entraînant ainsi un enfoncement accru du carbone organique dans les fonds marins.
Même si mCDR et OBCI sont technologiquement avancés et presque prêts à être mis en œuvre, ils n’ont pas encore été déployés à grande échelle. L’une des principales préoccupations concerne la manière dont ces technologies affecteront les écosystèmes des grands fonds.
Yasuhara poursuit : « Les eaux profondes couvrent plus de 40 % de la surface de notre planète et son écosystème est connu pour être très vulnérable. Les eaux profondes abritent également d’innombrables espèces qui restent encore à découvrir. Je dirais que la grande majorité des espèces nous restent inconnues.
« Notre étude, utilisant des archives fossiles provenant d’une carotte de sédiments des grands fonds marins au cours des 500 000 dernières années, montre que la température et l’apport alimentaire, entraînés par les changements dans la fertilisation naturelle en fer par l’apport de poussière et l’amélioration de la production de surface qui en résulte, ont modifié en profondeur- les écosystèmes marins de différentes manières et de manière substantielle.
« Cela signifie que nous devons être prudents lorsque nous prenons des décisions concernant cet écosystème important et délicat. Des évaluations minutieuses de l’impact sur l’écosystème sont nécessaires pour évaluer, au cas par cas, si le réchauffement induit par l’homme ou le mCDR impliquant des changements de productivité en surface est plus nocif. Ce n’est qu’alors que nous pourrons prendre une décision prudente et sensée quant à l’opportunité de procéder ou non au mCDR. »
Le professeur Yasuhara a également fait remarquer que l’océan Austral peut être considéré comme un « canari dans une mine de charbon » car il s’agit d’une région sensible et clé dans la circulation océanique et le système climatique mondial. « Notre étude met en évidence la sensibilité de son écosystème d’eau profonde. Des efforts accrus de surveillance biologique des eaux profondes dans cette région sont nécessaires, car ils pourraient fournir des signaux d’alerte précoces sur les changements climatiques. Notre étude a également montré que le style actuel des eaux profondes L’écosystème marin de l’océan Austral a été créé il y a 430 000 ans.
« J’espère qu’un écosystème aussi ancien ne sera pas complètement modifié dans un avenir proche, d’autant plus que nous ne savons pas dans quelle mesure ce réchauffement induit par l’homme va s’intensifier et modifier fondamentalement notre système climatique mondial à l’avenir. »
Plus d’informations :
Moriaki Yasuhara et al, Forçage climatique de l’écosystème des eaux profondes de l’océan Austral, Biologie actuelle (2024). DOI : 10.1016/j.cub.2024.11.026