Selon une étude menée par des chercheurs de la Batten School of Coastal & Marine Sciences de William & Mary, le homard américain pourrait être plus résistant que prévu aux effets du changement climatique. Pour la première fois, des expériences menées au Virginia Institute of Marine Science (VIMS) ont permis de documenter la manière dont les femelles homards américaines soignent leur progéniture, prouvant que ces comportements ne sont pas significativement affectés par les niveaux de température et d’acidité prévus pour les eaux côtières du Maine d’ici la fin du siècle.
Les résultats sont publié dans le journal Série sur les progrès de l’écologie marine.
Bien que le golfe du Maine soit l’une des plus grandes pêcheries commerciales des États-Unis, avec un impact économique annuel de plus de 460 millions de dollars dans le seul Maine, peu d’études ont documenté le comportement reproducteur des homards américains femelles. Le golfe du Maine se réchauffant plus rapidement que presque n’importe quelle autre surface océanique de la planète, il est important de comprendre comment les effets du changement climatique affecteront la durabilité de l’espèce et de la pêche qu’elle soutient.
« Le toilettage des couvées par les femelles homards a été observé de manière anecdotique, mais il n’avait jamais été enregistré quantitativement auparavant », a déclaré Abigail Sisti, qui termine son doctorat en sciences marines à la Batten School et est l’auteur principal de l’étude. « Chez d’autres crustacés, ces comportements peuvent avoir un impact significatif sur la survie de leur progéniture. Comme l’environnement de la pêche au homard évolue rapidement, nous voulions comprendre comment cela pourrait avoir un impact sur la façon dont les femelles s’occupent de leur progéniture. »
Les homards américains femelles peuvent produire des milliers d’œufs qu’elles gardent sous leur queue pendant de longues périodes, entre cinq et douze mois, au fur et à mesure du développement des embryons. Chez d’autres crustacés, les comportements de toilettage aident à éliminer les parasites, à retirer les œufs morts et à faciliter la circulation de l’eau transportant l’oxygène et les nutriments à travers les masses d’œufs denses.
L’étude s’inscrivait dans le cadre d’un effort plus vaste visant à déterminer l’impact de multiples facteurs de stress sur le succès de reproduction de l’espèce. Dans cette étude, les chercheurs ont testé si l’augmentation de la température et de l’acidité de l’eau avait un impact sur les comportements de toilettage et la survie des embryons.
« La nature à long terme de cette expérience a nécessité une approche quelque peu futuriste », a déclaré Rivest, dont le laboratoire d’aquarium d’eau de mer du VIMS a été spécialement conçu pour contrôler de multiples variables environnementales sur de longues périodes. « Les conditions de notre groupe témoin ont été définies pour correspondre aux conditions actuelles du golfe du Maine, tandis que nos groupes expérimentaux correspondaient aux prévisions de température et de pH pour la fin du siècle. »
En plus des résultats de leurs recherches, Sisti et d’autres ont produit un programme éducatif pour impliquer les étudiants et les enseignants dans la recherche. La recherche ainsi que les plans de cours sont documentés au moyen d’un carte de l’histoire produit par le programme Sea Grant et Ocean Acidification de la National Oceanic and Atmospheric Administration.
Documenter le comportement de toilettage
Les chercheurs ont collaboré avec des responsables du Département des ressources marines du Maine pour obtenir des homards provenant d’exploitations commerciales afin de les utiliser dans le cadre de l’étude. Ils ont obtenu des homards femelles de taille commercialisable avec des pattes intactes, qui sont souvent perdues dans la nature ou lorsqu’elles sont capturées. Au total, ils ont observé le comportement de 24 homards pendant cinq mois, ou jusqu’à ce que les embryons soient matures. Sisti et d’autres étudiants ont eu la tâche ardue d’examiner des dizaines d’heures d’enregistrements de caméras sous-marines et de documenter la fréquence et le type de comportements de toilettage ainsi que la survie globale des embryons.
Les homards des groupes expérimentaux ont été soumis à des augmentations de température de 4 degrés Celsius et à des niveaux d’acidification de -0,5 pH par rapport aux conditions actuelles. Les niveaux d’oxygène sont restés constants pour tous les animaux afin d’isoler les effets de la température et de l’acidité.
Rivest, Sisti et d’autres s’attendaient à observer plusieurs comportements de toilettage différents et ont émis l’hypothèse que le toilettage augmenterait en réponse aux facteurs de stress environnementaux.
« Nous avons observé un certain nombre de comportements de toilettage qui ont augmenté en fréquence au cours du développement de l’embryon », a déclaré Sisti. « Cependant, ni la température de l’eau ni l’acidification aux niveaux observés dans nos expériences n’ont provoqué de changements comportementaux significatifs ni eu d’impact sur la survie de l’embryon. Ces résultats sont encourageants, car ils montrent que les homards peuvent être résilients sur le plan de la reproduction face aux changements environnementaux prévus. »
Trois comportements de toilettage distincts ont été observés par les chercheurs :
Malgré les résultats optimistes, des questions subsistent
Les chercheurs sont optimistes quant aux résultats de l’étude pour l’avenir de la pêche. Ils préviennent toutefois qu’il reste encore de nombreuses variables à prendre en compte.
« Bien que cette étude se soit principalement concentrée sur le comportement maternel, les études futures exploreront d’autres facteurs, comme la façon dont les embryons eux-mêmes sont affectés au fil du temps par différents facteurs de stress », a déclaré Rivest. « Nous voulons également étudier l’impact de ces facteurs sur le bien-être général des femelles homards porteuses d’œufs ainsi que sur les conditions qui existent dans les microenvironnements fréquentés par les homards. »
Les variables de l’étude ont été déterminées à l’aide de prévisions des conditions en haute mer. Cependant, les homards sauvages préfèrent souvent des habitats spécifiques comme les crevasses rocheuses et les monticules de sable qui offrent un abri contre les prédateurs. Dans ces zones, les conditions peuvent différer considérablement de celles en pleine mer.
« Dans nos expériences, les températures de contrôle étaient similaires aux conditions printanières et estivales dans le golfe du Maine, ce qui pourrait avoir accéléré le développement des embryons. Nous recommandons que de futures expériences explorent les changements de comportement dans les conditions hivernales », a déclaré Sisti.
Bien que des questions subsistent, ces résultats sont positifs pour le homard américain. Ils contrastent toutefois avec ceux obtenus chez d’autres espèces de crustacés.
« Nos résultats soulignent la nécessité d’effectuer des recherches spécifiques sur le comportement et la reproduction de chaque espèce dans des conditions de changement climatique », a déclaré Rivest. « Une meilleure compréhension de la façon dont les facteurs environnementaux concomitants influencent tous les aspects de la reproduction sera essentielle pour prédire et gérer le succès à long terme de la pêche au homard aux États-Unis. »
Plus d’informations :
AR Sisti et al, Comportement de reproduction des homards américains Homarus americanus dans des conditions de réchauffement et d’acidification des océans, Série sur les progrès de l’écologie marine (2024). DOI: 10.3354/meps14667