C’est le carburant idéal pour les tempêtes : de l’eau chaude de l’océan, à au moins 80° Fahrenheit. Sans cela, de puissantes tempêtes comme Andrew, Katrina et Ian ne se seraient jamais formées.
Mais pour certains poissons qui sillonnent les eaux des océans du monde, des températures océaniques exceptionnellement élevées peuvent sonner le glas, diminuant les niveaux d’oxygène dissous dans la mer dont ils ont besoin pour survivre.
Et cette année, l’océan Atlantique et le golfe du Mexique sont plus chauds qu’ils ne l’ont jamais été, avec des températures de l’eau dans ce dernier dépassant les 88°C pendant une semaine du mois d’août.
Les scientifiques de la National Oceanic and Atmospheric Administration ont observé une augmentation constante des températures des océans depuis avril, et des milliers de poissons morts se sont échoués dans les zones côtières de la Floride, de Hallandale Beach à la région de Tampa Bay, et le long de la côte du golfe du Texas.
Les responsables de la faune sauvage dans certaines de ces régions ont imputé ces décès aux faibles niveaux d’oxygène, ou hypoxie, dans l’eau.
« À mesure que la température de l’eau augmente, la quantité d’oxygène disponible diminue. Et trop peu d’oxygène entraîne des problèmes pour les poissons. C’est difficile à imaginer, mais un poisson peut se noyer », a expliqué Martin Grosell, professeur et directeur du Département de biologie marine. et écologie à la Rosenstiel School of Marine, Atmospheric and Earth Science de l’Université de Miami.
Des températures plus élevées peuvent avoir toutes sortes d’impacts sur les processus corporels d’un poisson. « Au niveau le plus fondamental, à mesure que la température augmente, le taux métabolique augmente. Cela signifie que les poissons ont besoin de consommer plus d’oxygène et plus d’énergie pour survivre », a déclaré M. Danielle McDonald, professeur de biologie et d’écologie marines et expert en physiologie et comportement des poissons.
« Si l’oxygène est faible ou si la nourriture est rare, un poisson va avoir un problème. Ils vont devoir puiser de l’énergie dans d’autres processus tels que la reproduction et la croissance, ce qui pourrait avoir des impacts sur l’ensemble de la population. Dans le pire des cas, ils ne survivez pas. »
Mais les températures plus élevées de l’eau ne sont pas les seuls facteurs en jeu dans la mortalité des poissons, a prévenu Grosell, professeur d’ichtyologie à Maytag, dont le laboratoire évalue les impacts des facteurs de stress environnementaux, naturels et anthropiques, sur les processus physiologiques des poissons.
« C’est la croyance commune : lorsque la température de l’eau est élevée en été, les niveaux d’oxygène sont plus faibles et la demande en oxygène plus élevée, et par conséquent, les poissons meurent d’hypoxie. Mais la réalité est un peu plus compliquée que cela », a-t-il déclaré. .
« Les poissons tués que nous constatons dans la baie de Biscayne, par exemple, sont difficiles à expliquer uniquement par l’hypoxie. Il y a d’autres facteurs qui y contribuent, et l’un d’eux est la salinité élevée. Nous savons que cela se produit pendant l’été, lorsque nous constatons des températures élevées et » L’hypoxie. Et nous avons récemment effectué des recherches dans notre laboratoire montrant que la combinaison peut être plus stressante que la simple hypoxie seule. »
La libération de sulfures à partir des sédiments marins, en particulier lors d’épisodes d’hypoxie, peut également contribuer à la mortalité des poissons, a souligné Grosell. « Et ce sulfure est un toxique respiratoire », a-t-il déclaré. « Ainsi, lorsque vous ajoutez du sulfure à une situation où la demande en oxygène est faible et élevée en raison des températures élevées, vous écrasez vraiment le système. »
Certaines espèces de poissons tolèrent mieux que d’autres des températures océaniques plus élevées ; et même au sein d’une espèce donnée, certains poissons peuvent supporter des températures plus élevées en raison de variations dans leurs gènes, selon McDonald.
« Les poissons tolérants possèdent la machinerie physiologique, ou la plasticité, nécessaire pour compenser le changement de température, et ils modifient leurs processus corporels pour fonctionner de manière optimale à une autre température », a-t-elle expliqué. « Par exemple, ils peuvent fabriquer ou décomposer des protéines afin que la nouvelle protéine fonctionne de manière optimale à la nouvelle température. De cette façon, le taux métabolique revient à la normale ou proche de la normale et le poisson s’acclimate à la nouvelle température. Certains poissons ne le font pas. » Ils n’ont pas cette plasticité, sont incapables de s’acclimater et seront donc plus durement touchés. »
Les espèces de poissons qui vivent dans des environnements variables, comme la baie de Biscayne ou dans les estuaires, ont généralement une plus grande tolérance aux changements environnementaux. Alors que les poissons qui vivent en haute mer sont moins tolérants aux changements environnementaux parce que leur environnement est stable, a noté McDonald.
Pourtant, avec le changement climatique provoquant des océans plus chauds et privés d’oxygène, les poissons du monde entier pourraient être en péril, leur croissance, leur reproduction et leurs niveaux d’activité étant affectés par des niveaux d’oxygène plus faibles.
Le Global Oxygen Network, un groupe de travail créé par la Décennie des Nations Unies pour les sciences océaniques au service du développement durable (2021-2030) qui fournit des informations sur les causes et les conséquences de la perte d’oxygène dans les océans du monde, a rapporté que la zone de faible L’eau oxygénée en haute mer a augmenté de 1,7 million de miles carrés depuis les années 1960.
Et dans une étude de 2021 publiée dans la revue Lettres de recherche géophysiqueune équipe de scientifiques a rapporté que d’ici 2080, environ 70 % de nos océans mondiaux connaîtront des pertes notables d’oxygène en raison de températures plus chaudes.
Mais selon Grosell, il est difficile de prédire dans quelle mesure les vagues de chaleur marines auront un impact sur les populations mondiales de poissons.
« Ce n’est probablement pas bon, mais il est difficile pour nous de déterminer l’impact d’une vague de chaleur marine isolée, comme celle que nous connaissons cet été, sur les populations de poissons », a-t-il déclaré. « Ce qu’il est important de comprendre, c’est que ces vagues de chaleur marines se produisent plus fréquemment et sont plus graves qu’auparavant. Elles sont plus prononcées et durent plus longtemps. Leurs effets sont donc très probablement additifs, car ils se produisent conjointement avec d’autres facteurs de stress.
Pourtant, la migration de certaines espèces de poissons des eaux océaniques plus chaudes vers des environnements plus froids a déjà été observée, a déclaré Grosell, notant que la désoxygénation a provoqué un changement dans la répartition d’une espèce appelée anguille.
Mais une chose sur laquelle les physiologistes des poissons s’accordent est que les poissons deviendront plus petits à mesure que les océans du monde continueront à se réchauffer, a rapporté Grosell. « Nous ne savons pas s’il s’agit d’un problème de croissance ou d’un problème d’oxygène », a-t-il déclaré, « mais les données jusqu’à présent sont claires : la taille moyenne des poissons sera plus petite dans le futur océan chaud. »