Une enfance stressante peut affecter les années adultes d’un individu et influencer les générations futures. Des scientifiques de l’Université de Californie à Davis ont découvert une tendance similaire pour les ormeaux rouges exposés pendant leur enfance, puis à nouveau à l’âge adulte, au stress de l’acidification des océans.
Leur étude, publié dans la revue Biologie du changement global, a découvert que les impacts négatifs de l’acidification des océans – un sous-produit des émissions de dioxyde de carbone – sur l’ormeau rouge peuvent perdurer au sein des générations et entre elles. Selon l’étude, lutter contre l’acidification des océans à des stades cruciaux de la vie peut contribuer à atténuer ces effets sur les ormeaux rouges en captivité et élevés commercialement, tout en éclairant les efforts de conservation des ormeaux sauvages.
« Pour l’ormeau rouge, si vos parents ont été exposés à l’acidification des océans, cela a un impact sur votre capacité à gérer le stress », a déclaré l’auteure principale Isabelle Neylan, doctorante. étudiant au laboratoire marin de l’UC Davis Bodega lorsque l’étude a été menée et actuellement chercheur postdoctoral à la Louisiana State University. « Cela se transmet au sein de cette génération et sur la génération suivante. »
La recherche fait partie d’un ensemble plus vaste d’efforts visant à sauver cette espèce en difficulté, endémique de Californie et inscrite sur la liste rouge de l’Union internationale pour la conservation de la nature comme étant en danger critique d’extinction. Les escargots de mer géants à coquille irisée sont les plus communs des huit espèces d’ormeaux trouvées au large des côtes de Californie, mais la dégradation de leur habitat et les effets du changement climatique ont décimé leur nombre.
Générer, exposer, répéter
Pour l’étude, les scientifiques ont d’abord engendré des ormeaux rouges adultes. Ils ont ensuite exposé environ la moitié de la progéniture aux conditions océaniques actuelles et l’autre moitié à des conditions hautement acides dans un futur proche pendant les trois premiers mois de leur vie.
Ils ont élevé les animaux survivants pendant quatre ans avant de les exposer à nouveau à des traitements à acidité élevée ou faible pendant 11 mois à l’âge adulte. Ils ont ensuite mesuré leur potentiel reproducteur par échographie ainsi que leur croissance.
Enfin, ils ont engendré ces animaux et exposé la progéniture de la deuxième génération à une acidité élevée ou faible afin d’analyser les impacts de l’acidification des océans sur plusieurs générations.
Les scientifiques ont découvert que l’exposition à l’acidification des océans en début de vie diminuait le taux de croissance adulte des ormeaux, même après cinq ans, en particulier lorsqu’ils étaient réexposés à l’âge adulte. L’acidification des océans a réduit la capacité des adultes à se reproduire, même pour ceux qui n’y ont pas été exposés lorsqu’ils étaient bébés. En outre, les effets négatifs subis par les parents se sont répercutés et ont réduit la survie et la croissance de la génération suivante.
L’expérience a révélé que les bébés ormeaux étaient résistants à l’acidification des océans pendant deux à trois semaines, mais que trois mois d’exposition à l’acidification des océans entraînaient du stress et la mort. Cette découverte donne aux producteurs d’ormeaux – pour l’aquaculture commerciale ou les programmes de rétablissement d’élevage en captivité – une indication plus claire du moment où ils doivent tamponner la chimie de l’eau pour aider à protéger les ormeaux.
L’avenir, c’est (parfois) maintenant
« Nous cherchions à voir si votre parent était exposé, est-ce que cela vous protège des impacts ? Ce n’était pas le cas », a déclaré Neylan. « Plus on est touché, plus c’est pire, mais il y a des lueurs d’espoir. »
Par exemple, Neylan a déclaré que certaines familles d’ormeaux rouges réussissent mieux que d’autres. Les adultes, dans l’ensemble, étaient assez résistants à l’acidification des océans. Les adultes étaient plus petits, mais ils ont réussi à frayer, sans mortalité significative. Toutefois, comme pour de nombreuses formes de vie, les jeunes sont les plus vulnérables. Dans la nature, de fortes remontées d’eau côtières qui amènent l’eau acide des profondeurs de l’océan à la surface se produisent souvent au moment même où les ormeaux rouges frayent.
La remontée d’eau est généralement intermittente et provoquée par les vents de surface côtiers. Mais les conditions très acides, ou « pCO2 élevée », rencontrées par les ormeaux dans l’expérience se produisent déjà par impulsions courtes lors d’événements de remontée d’eau au large des côtes californiennes. Les modèles climatiques prédisent que des niveaux d’upwelling élevés devraient devenir plus courants et durer plus longtemps, à mesure que les émissions de dioxyde de carbone continuent d’alimenter l’acidification des océans et de renforcer les vents côtiers qui déclenchent l’upwelling.
Une icône californienne
L’ormeau rouge peut vivre 50 ans ou plus et constitue une espèce forestière importante de varech. Depuis des milliers d’années, ils jouent un rôle central dans l’alimentation et l’histoire culturelle des autochtones côtiers de la région.
« L’ormeau rouge est une icône de Californie », a déclaré le co-auteur Daniel Swezey, chercheur scientifique à l’Institut des sciences côtières et marines de l’UC Davis et à son laboratoire marin Bodega. « En plus d’être beaux, grands et durables, ils ont un cachet culturel énorme et une histoire profonde. Ils comptent beaucoup pour beaucoup de gens. »
Mais ils sont confrontés à des menaces multiples, souvent étroitement liées : du réchauffement des températures des océans et des maladies à l’effondrement des forêts de varech, aux oursins violets voraces et à la dégradation de leur habitat. Ces facteurs ont conduit à la fermeture de la pêche à l’ormeau rouge en 2018 jusqu’en 2026 au moins.
« La pêcherie est en mauvais état ; le varech ne s’est pas vraiment rétabli ; les populations d’oursins sont incroyablement élevées », a déclaré Swezey. « La question est maintenant de savoir quelles bosses pouvons-nous faire pour donner à l’ormeau une chance de se rétablir ? C’est un défi de taille, mais nous sommes sur le coup. »
Plus d’information:
Isabelle P. Neylan et al, Effets du stress intragénérationnel et transgénérationnel de l’acidification des océans sur la croissance et la survie de l’ormeau rouge (Haliotis rufescens), Biologie du changement global (2023). DOI : 10.1111/gcb.17048