Une collaboration scientifique transfrontalière a donné naissance à une base de données mondiale qui aidera les chercheurs à comprendre comment le changement climatique affecte les prédateurs océaniques comme le thon germon, qui constitue également une source de nourriture importante pour les populations du monde entier.
« Le changement climatique se déplace là où les espèces peuvent vivre, et le rythme du changement est plus intense dans l’océan », explique Stephanie Green, professeure agrégée au Département des sciences biologiques et titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur l’écologie et la conservation des changements aquatiques globaux.
« Nos grandes questions sont de savoir où iront les espèces marines et qu’est-ce que cela signifiera pour les communautés qui dépendent des pêcheries qu’elles soutiennent? »
Pour répondre à ces questions, des chercheurs de l’Université de l’Alberta collaborent avec des collègues des États-Unis pour découvrir comment les principaux prédateurs réagiront aux extrêmes climatiques et aux changements de proies au cours des prochaines décennies.
Les vents et les courants de l’océan Pacifique font de la côte ouest du Canada et des États-Unis une aire d’alimentation attrayante pour les prédateurs migrateurs comme le thon, où ils soutiennent des pêcheries lucratives et sont également un foyer d’impacts climatiques.
L’équipe s’est concentrée sur le thon germon, un prédateur en forme de torpille connu pour manger des centaines d’espèces différentes dans le monde et dont la récolte est réglementée par un traité entre les États-Unis et le Canada.
Alimentation diversifiée, mais caractéristiques similaires
Le buffet de proies consommées par le germon rend difficile pour les scientifiques de prédire où iront leurs populations à mesure que le changement climatique s’aggrave. Pour relever ce défi, l’équipe scientifique a jeté un éclairage différent sur les habitudes de grignotage de ce prédateur océanique en examinant les caractéristiques ou traits communs des aliments qu’il consomme.
« Tout comme nous choisissons des aliments en fonction de ce que nous aimons, qu’il s’agisse d’un bretzel salé ou d’une pomme sucrée et croquante, les prédateurs océaniques prennent des décisions en fonction des caractéristiques des proies auxquelles ils sont confrontés », explique Green.
Pour déterminer quels traits sont importants pour les prédateurs océaniques, les chercheurs ont créé une base de données catégorisant plus de 30 caractéristiques, notamment la teneur en matières grasses et en protéines, la forme, la couleur, la taille et les comportements qui rendent les espèces océaniques potentiellement savoureuses pour les prédateurs, y compris le thon germon.
« Notre objectif est de mieux comprendre quand et où se trouveront les proies les plus recherchées à mesure que le climat change », explique Green.
« Ce que nous constatons, c’est que le thon germon est tout à fait adaptable : parmi les centaines d’espèces qu’il pourrait manger, il recherche des proies qui présentent toutes les caractéristiques qu’il préfère et se concentre sur elles », explique Miram Gleiber, associé de recherche et auteur principal de l’étude. .
Grâce à l’utilisation d’études basées sur les traits, le groupe espère créer une nouvelle façon de comprendre comment les prédateurs océaniques s’adaptent aux impacts du changement climatique.
Le Big Data, ouvert à la découverte des océans
Les océans couvrent plus de 70 % de la planète et sont pourtant moins explorés que l’espace. L’équipe de recherche, composée de sept étudiants de l’Université de l’Alberta, a consacré plus de 10 000 heures à générer 155 000 informations uniques sur les caractéristiques de 521 espèces de poissons, crustacés, calmars, poulpes et bien d’autres encore trouvées dans les environnements océaniques.
Alors que de nombreuses espèces sont des proies importantes pour les grands prédateurs comme les thons, les requins, le saumon et bien d’autres dans les systèmes océaniques du monde entier, d’autres animaux documentés par l’équipe ne sont connus qu’à partir d’une poignée de spécimens.
La base de données sur les traits est également disponible pour les scientifiques internationaux afin de les aider à comprendre comment les systèmes évoluent, note Green.
« De grands ensembles de données comme celui-ci sont créés pour prendre en charge des modèles statistiques qui examinent la répartition des espèces océaniques et à quoi pourraient ressembler les interactions entre les espèces océaniques, par exemple entre les prédateurs et leurs proies, à l’avenir. »
« Nous suscitons beaucoup d’intérêt de la part de scientifiques d’ailleurs qui utilisent les informations que nous avons recueillies, ce qui est vraiment passionnant et gratifiant pour nous », déclare Natasha Hardy, associée de recherche qui a dirigé la synthèse mondiale sur l’alimentation.
Perspectives pour les océans
L’influence du changement climatique sur les écosystèmes est complexe et comprend des événements météorologiques plus extrêmes comme les vagues de chaleur qui modifient radicalement les environnements marins. Les vagues de chaleur marines sont des masses d’eau surchauffée, plusieurs degrés plus chaudes que la normale, qui se forment dans l’océan, perturbant le cycle naturel dont dépendent les espèces océaniques pour suivre leur alimentation, se reproduire et migrer.
« Les scientifiques découvrent certaines espèces à des centaines de kilomètres de là où nous les avons déjà observées, ce qui risque de faire des ravages dans le système », déclare Larry Crowder, co-responsable du projet et professeur au Hopkins Marine Science Center de l’Université de Stanford.
Certaines espèces sont mobiles et peuvent s’adapter à des environnements changeants, mais beaucoup vivent à la limite des températures, de l’acidité et d’autres facteurs de stress qu’elles peuvent supporter, entraînant la perte d’habitats entiers pour certaines espèces, explique Crowder.
Les résultats sont publiés dans la revue Données scientifiques.
Plus d’information:
Miram R. Gleiber et al, The Pelagic Species Trait Database, une ressource de données ouvertes pour soutenir la recherche océanique basée sur les traits, Données scientifiques (2024). DOI : 10.1038/s41597-023-02689-9