La chercheuse Judy O’Neil enfile une combinaison de plongée, un tuba et des lunettes de plongée et plonge dans l’un des écosystèmes les plus importants de la baie de Chesapeake : les vastes herbiers sous-marins des Susquehanna Flats.
Mais O’Neil n’est pas là pour étudier les graminées, mais plutôt pour observer un envahisseur déroutant au milieu d’elles, appelé microseira, qui y devient de plus en plus répandu.
Situées au large de Havre de Grace, dans le Maryland, les plaines se trouvent à l’embouchure de la rivière Susquehanna, le plus grand affluent de la baie. Estimé à plus de 10 600 acres en 2023, le vaste lit de végétation aquatique submergée, ou SAV, est un habitat essentiel pour les créatures sous-marines et un puits essentiel pour les sédiments et nutriments nocifs qui se précipitent dans la Susquehanna.
C’est ce qui en fait un domaine de recherche essentiel. O’Neil, professeur de recherche associé au Centre des sciences environnementales de l’Université du Maryland, s’est rendu sur place en août avec une foule d’autres chercheurs et stagiaires d’été, ainsi que le Département des ressources naturelles du Maryland. Chaque équipe a recueilli des données sur les graminées, notamment sur des espèces comme le céleri sauvage et l’étoile d’eau. Mais O’Neil s’est concentré sur les tapis d’algues de microseira, incrustés dans les sédiments sous les herbes vertes épineuses.
Connue sous le nom de lyngbya jusqu’à un changement récent, la microseira est un type de cyanobactérie, une bactérie photosynthétisant qui pousse en touffes sur le fond. Et au fil de la saison, elle pousse sur les herbes, à la recherche de la lumière du soleil, et flotte parfois en tapis disgracieux à la surface de l’eau.
« En Australie, on appelle ça les cheveux de sirène », explique O’Neil. « Mais nous plaisantons toujours en disant que nous ne voulons pas rencontrer cette sirène. »
Des cyanobactéries étroitement apparentées apparaissent dans des environnements tropicaux comme Hawaï et l’Australie. Mais des chercheurs du Maryland l’ont d’abord remarquée dans les Flats en 2004, après que des pêcheurs se soient plaints que les tapis s’accrochaient à leur matériel de pêche. Ces dernières années, son empreinte semble avoir augmenté, a déclaré O’Neil, et le réchauffement des eaux dû au changement climatique pourrait y contribuer davantage.
Mais l’impact de la microseira sur les plaines reste flou. Pour l’instant, les cyanobactéries ne semblent pas ralentir la croissance de la plus grande prairie herbacée de la baie de Chesapeake.
La récupération des Flats après une quasi-décimation dans les années 1970 est une réussite souvent citée pour la baie, à un moment où l’effort de restauration a moins d’éléments dans la colonne des victoires que les responsables de la baie ne l’auraient espéré lorsqu’ils ont signé le dernier accord de récupération en 2014.
Cet accord prévoit un total de 185 000 acres d’herbes sous-marines dans la baie, mais la dernière estimation du Virginia Institute of Marine Science, qui suit ce chiffre chaque année, indiquait qu’il y avait 82 937 acres au cours de la saison 2023, une amélioration considérable par rapport aux chiffres de 2019, après que des conditions pluvieuses aient enterré les herbes dans toute la baie, mais bien en deçà de l’objectif.
L’accord de 2014 sur la baie prévoyait également une date butoir pour 2025 pour que les États riverains de la baie réduisent leurs apports de nutriments et de sédiments dans la baie. Si certains États ont rempli leurs obligations ou s’en approchent, d’autres sont encore loin d’y parvenir, ce qui signifie que l’effort global sera insuffisant.
Un comité réuni par les dirigeants du programme de la baie de Chesapeake a dévoilé ses recommandations plus tôt cette année pour l’avenir de l’accord sur la baie. Le comité a appelé les gouverneurs des États de la baie à renouveler leur engagement envers l’accord, tandis que les scientifiques et autres parties prenantes élaborent un nouveau calendrier pour certains de ses objectifs et de nouvelles cibles pour d’autres.
Les dernières données scientifiques, présentées sous la forme d’une évaluation complète publiée en mai 2023, soulignent l’importance des habitats en eau peu profonde comme les Flats. Dans la fosse profonde de la baie, la réduction des nutriments et des sédiments n’a pas entraîné les augmentations attendues des niveaux d’oxygène dissous. En revanche, ces améliorations arrivent plus rapidement dans les zones peu profondes, en particulier lorsque la végétation sous-marine revient, offrant un habitat aux crabes et aux poissons.
De nos jours, dans les plaines, cette mystérieuse microseira n’est pas difficile à trouver. Flottant au milieu des herbes, O’Neil plonge sous l’eau, la main tendue, et nage vers le fond. Ses nageoires pendent dans l’air pendant un moment, avant de réapparaître, tenant une poignée de la substance boueuse et filamenteuse arrachée du lit d’herbe.
Les chercheurs pensent que la microseira est en grande partie alimentée par les nutriments présents dans l’eau et par le phosphore hérité des sédiments des Flats.
Dans d’autres habitats, comme en Floride et en Australie, des cyanobactéries similaires ont supplanté la végétation aquatique, entraînant un déclin de la population. Mais la même situation ne semble pas se reproduire dans la baie de Chesapeake, a déclaré Brooke Landry, qui se concentre sur la SAV en tant que chef de programme pour l’évaluation des ressources vivantes au Département des ressources naturelles du Maryland.
« En août, il y en a déjà beaucoup. Cela couvre des centaines d’hectares dans le massif », a déclaré Landry. « On se demande comment cela peut ne pas avoir d’impact négatif. On va aller voir autour de nous et l’herbe en dessous semble d’un vert éclatant et heureuse. »
La santé des plaines pourrait en être la cause, a déclaré O’Neil. Les herbes des plaines peuvent atteindre jusqu’à 2 mètres de long, atteignant souvent la surface, de sorte que la microseira ne peut pas complètement recouvrir les herbes et bloquer la lumière du soleil. Dans d’autres environnements, comme celui de la Floride, les herbes ne peuvent pas pousser aussi haut, parfois à cause d’espèces marines affamées comme les tortues et les lamantins, a déclaré O’Neil.
Mais la microseira a de nombreuses armes dans son arsenal, notamment la capacité de « fixer » l’azote, c’est-à-dire d’absorber l’azote de l’atmosphère et de l’utiliser pour sa croissance, ce que les algues ne peuvent pas faire. Par conséquent, la simple réduction de la quantité de nutriments déversés dans l’eau ne suffirait pas à arrêter la microseira.
« Je ne veux pas que les gens pensent que le fait de garder les nutriments à l’extérieur n’est pas une bonne idée, car c’est le cas », a déclaré O’Neil. « Mais d’autres stratégies d’atténuation ont été utilisées dans d’autres endroits pour sauver les herbiers marins, notamment la récolte (de la microseira). »
Dans les environnements tropicaux comme les côtes hawaïennes et australiennes, certains types de lyngbya ont été une cause documentée de « maladie des algues urticantes » chez l’homme, provoquant une irritation de la peau, des yeux et des voies respiratoires en raison des toxines qu’elles produisent.
Mais la microseira trouvée dans les Flats crée des toxines différentes qui ne présentent pas la même menace pour les personnes, a déclaré Cathy Wazniak, responsable du programme d’évaluation intégrée des zones côtières du DNR.
« Ce n’est pas une menace pour la santé humaine, car il faut ingérer ces choses, et je ne pense pas que quiconque fasse une salade de ce tapis benthique », a déclaré Wazniak. « Mais il y a des implications pour les animaux, peut-être des implications pour l’écosystème. »
Les scientifiques tentent toujours de déterminer les effets des toxines, a déclaré Wazniak. Ils en ont trouvé une dans le minuscule zooplancton vivant sur les tapis, mais on ne sait pas encore si la toxine passe par la chaîne alimentaire vers d’autres organismes, ni quels effets elle peut avoir, a déclaré Wazniak.
À l’échelle mondiale, les cyanobactéries semblent devenir plus abondantes et se propager dans de nouvelles régions, à mesure que le changement climatique réchauffe les écosystèmes sous-marins, a déclaré O’Neil.
« Ce phénomène ne se produit pas seulement ici. Les espèces avec lesquelles nous travaillons dans le milieu marin, qui étaient autrefois confinées à la Floride, se trouvent désormais à Cape Cod », a déclaré O’Neil.
La recherche sur les microseiras n’est qu’un chapitre de l’histoire évolutive des Susquehanna Flats.
Un moment charnière s’est produit en 1972, lorsque l’ouragan Agnes, une tempête générationnelle, a envoyé de puissantes eaux de crue dévaler la Susquehanna, anéantissant les Flats.
À l’époque, la tempête était ressentie comme le « clou dans le cercueil » des Flats, a déclaré Cassie Gurbisz, professeure associée de sciences marines au St. Mary’s College of Maryland.
« Le SAV avait disparu des Flats pendant environ 30 ans, puis tout d’un coup, au début des années 2000, il est revenu », a déclaré Gurbisz.
Cette résurgence a été au cœur de la thèse de Gurbisz. Elle a déterminé que plusieurs facteurs étaient à l’origine de ce phénomène. La réduction des nutriments, notamment due à l’interdiction des phosphates dans les détergents, et une période de sécheresse dans la région de la baie ont créé une « fenêtre d’opportunité » pour que les graminées reprennent pied à l’embouchure de la Susquehanna. Et une fois que les graminées ont dépassé un certain point de basculement, la croissance du lit a été exponentielle.
« C’est un peu comme un train qui part en trombe. Nous appelons cela une rétroaction positive », explique Gurbisz. « Les plantes purifient l’eau, ce qui signifie qu’elles reçoivent plus de lumière, ce qui leur permet de pousser encore plus, de purifier encore plus l’eau et d’obtenir encore plus de lumière. »
Le résultat est un écosystème renforcé qui peut mieux résister aux menaces, comme l’ouragan Lee de 2011, les fortes pluies de 2018 et d’autres afflux de pollution par les nutriments.
Pour les observateurs, cela signifie une prairie sous-marine luxuriante, visible depuis un bateau lorsque les eaux sont peu profondes, mais enchanteresse derrière un masque de plongée, entourée de brins verts ondulants.
« Je n’arrête pas de répéter à mes amis et à mes voisins à quel point la baie de Chesapeake et la SAV sont incroyables. Pourtant, ils ont toujours l’impression de ne pas pouvoir se baigner dans la baie », a déclaré Landry. « Le fait est qu’il existe des endroits magnifiques où l’eau est limpide. »
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