Les écosystèmes uniques de l’Antarctique pourraient être menacés par l’arrivée d’espèces marines non indigènes et par la pollution marine provenant des masses continentales de l’hémisphère sud, selon une nouvelle modélisation océanographique.
Dans une étude publié aujourd’hui à Biologie du changement globalDes scientifiques de l’UNSW Sydney, de l’ANU, de l’Université d’Otago et de l’Université de Floride du Sud suggèrent que les objets flottants peuvent atteindre les eaux de l’Antarctique à partir de plus de sources qu’on ne le pensait auparavant.
« L’abondance croissante de plastiques et d’autres débris fabriqués par l’homme dans les océans signifie qu’il existe potentiellement davantage d’opportunités pour la biote d’atteindre l’Antarctique », explique l’auteur principal, le Dr Hannah Dawson, qui a réalisé l’étude dans le cadre de son doctorat à l’UNSW et est maintenant basée à l’Université de Tasmanie.
Les espèces non indigènes, dont une série de petits invertébrés marins, peuvent atteindre l’Antarctique en se laissant porter par des objets flottants comme le varech, le bois flotté, la pierre ponce et le plastique. Jusqu’à présent, les scientifiques pensaient que ces espèces dérivaient uniquement depuis des îles isolées et inhabitées de l’océan Austral. Cependant, cette nouvelle étude suggère qu’elles peuvent atteindre le littoral antarctique depuis tous les continents du sud.
« Nous savions que le varech pouvait être transporté jusqu’en Antarctique à partir d’îles subantarctiques, telles que les îles Macquarie et Kerguelen, mais notre étude suggère que des objets flottants peuvent atteindre l’Antarctique depuis beaucoup plus au nord, notamment l’Amérique du Sud, la Nouvelle-Zélande, l’Australie et l’Afrique du Sud », explique le Dr Dawson.
Le co-auteur, le professeur Crid Fraser de l’Université d’Otago, affirme que le varech pourrait porter un double coup à l’écosystème marin de l’Antarctique.
« Les laminaires géantes et les laminaires géantes sont très grandes – souvent plus de 10 m de long – et créent un habitat forestier pour de nombreux petits animaux, qu’ils peuvent emporter avec eux lors de leurs longs voyages en rafting vers l’Antarctique », explique-t-elle. « Si elles colonisent l’Antarctique, les écosystèmes marins pourraient changer radicalement. »
Modélisation de l’océan Austral
En utilisant des données modélisées sur les courants de surface et les vagues de 1997 à 2015, l’équipe a suivi le mouvement des débris flottants provenant de diverses sources terrestres de l’hémisphère sud vers l’Antarctique, fournissant de nouvelles informations précieuses sur la fréquence et les voies de dispersion marine.
« Nous avons pu analyser la fréquence de ces connexions de rafting en simulant des voies de dispersion sur 19 années de conditions océanographiques différentes », explique le Dr Adele Morrison, co-auteur de l’ANU.
« Nous avons constaté que des objets flottants ont atteint la côte antarctique au cours de chacune des années simulées. Il semble y avoir un bombardement constant de tout ce qui flotte, qu’il s’agisse d’algues ou d’une bouteille en plastique. »
Le Dr Dawson compare le processus de modélisation informatique au jeu « Poohsticks » du classique pour enfants Winnie l’ourson.
« Imaginez que vous jetez un bâton dans une rivière, puis que vous courez en aval pour voir où il finit. C’est essentiellement ce que nous faisons avec notre modélisation, en utilisant des courants océaniques simulés, au lieu d’une rivière », explique le Dr Dawson.
« Nous avons libéré des millions de particules virtuelles, représentant des objets en dérive, de chacune des masses terrestres sources et avons modélisé leurs trajectoires sur 19 ans d’estimations des courants océaniques de surface et des vagues de surface. Après avoir exécuté les simulations, nous avons pu voir où ils finiraient probablement par atterrir.
« Le temps le plus court mis par les particules pour atteindre la côte antarctique a été celui depuis l’île Macquarie, au sud de la Nouvelle-Zélande, certaines d’entre elles étant arrivées en un peu moins de 9 mois. En moyenne, le voyage le plus long a été effectué par des objets libérés depuis l’Amérique du Sud », explique-t-elle.
Des eaux plus chaudes
La recherche met également en lumière les régions du littoral antarctique les plus exposées à l’arrivée d’espèces non indigènes.
« La plupart de ces objets flottants arrivent à la pointe de la péninsule Antarctique, une région où les températures océaniques sont relativement chaudes et où il n’y a souvent pas de glace. Ces facteurs en font une zone propice à l’établissement d’espèces non indigènes », explique le professeur Scientia de l’UNSW, Matthew England, qui est également co-auteur.
La diminution spectaculaire de la banquise antarctique au cours des dernières années rend ces liaisons par rafting particulièrement préoccupantes.
« La glace de mer est très abrasive et constitue donc une barrière empêchant de nombreuses espèces non indigènes de s’établir avec succès autour de l’Antarctique », explique le Dr Dawson.
« Si le récent déclin de la banquise antarctique se poursuit, les êtres vivants flottant à la surface, ou attachés à des objets flottants, pourraient avoir plus de facilité à coloniser le continent, ce qui pourrait avoir de grandes répercussions sur les écosystèmes. »
Plus d’informations :
Les débris et organismes flottants peuvent être transportés jusqu’aux côtes de l’Antarctique depuis toutes les principales masses continentales de l’hémisphère sud. Biologie du changement global (2024). DOI: 10.1111/gcb.17467