Chaque année, des millions de saumons du Pacifique effectuent un grand voyage depuis l’océan jusqu’à leurs frayères d’eau douce à la fin de leur cycle de vie. Cette migration a des effets d’entraînement sur les réseaux alimentaires et les écosystèmes tout au long du parcours.
Qu’ils se décomposent ou soient consommés par d’autres animaux, ces saumons fournissent à la fois les nutriments et les contaminants qu’ils ont accumulés dans leur corps après avoir passé la majeure partie de leur vie à grandir en mer.
Une équipe de chercheurs de l’UConn, de l’Université du Dakota du Sud, de l’US Geological Survey, de Natural Resource Consultants, de l’Université de la Saskatchewan, de l’Université du Missouri et de l’Université Regis a entrepris d’étudier le transport de ces nutriments et contaminants ainsi que les tendances à mesure que la communauté du saumon a changé en 40 ans.
Leurs conclusions sont publiées dans la revue Nature.
Jess Brandt, professeur adjoint au Département des ressources naturelles et de l’environnement du Collège d’agriculture, de santé et de ressources naturelles de l’UConn et au Centre des sciences et de l’ingénierie de l’environnement, a dirigé le projet.
L’étude examine les migrations de frai vers l’Amérique du Nord pour les cinq principales espèces de saumon du Pacifique, notamment le saumon quinnat, le saumon kéta, le coho, le rose et le saumon rouge. L’équipe de recherche a combiné les estimations de la biomasse des poissons migrateurs pour les 40 années comprises entre 1976 et 2015 avec les concentrations de nutriments et de contaminants dans les tissus du saumon du Pacifique provenant d’études et de rapports scientifiques.
L’énergie et les nutriments qui transitent d’un système à un autre et ont des effets positifs sont appelés subventions écologiques. Les contaminants qui se déplacent aux côtés des nutriments qui peuvent avoir des effets néfastes sont appelés « le côté obscur des subventions », explique Brandt.
« Cette recherche porte sur les « bons et les mauvais côtés » des subventions au saumon du Pacifique. Nous les étudions généralement séparément dans le contexte du transport par les animaux, mais les nutriments et les contaminants vont de pair.
Pour commencer, les chercheurs ont combiné les estimations de la biomasse de chaque espèce avec les concentrations de nutriments et de contaminants pour estimer les mouvements de ces matières transportées par le saumon. Brandt affirme que ces mouvements n’avaient jamais été estimés à l’échelle continentale auparavant et que l’ampleur des matières transportées par le saumon du Pacifique était convaincante.
« En moyenne, on estime que 119 millions de saumons du Pacifique retournaient en Amérique du Nord chaque année au cours des 40 années de l’étude. Cela impliquait le mouvement de milliers de tonnes de nutriments et de kilogrammes de contaminants. Les flux de nutriments du saumon du Pacifique Nous rapportons qu’ils comptent parmi les flux les plus importants qui ont été estimés jusqu’à présent pour de grands groupes d’animaux qui déplacent des matériaux lorsqu’ils émergent, migrent ou meurent en grand nombre. »
La deuxième question abordée est de savoir comment les changements survenus dans la communauté du saumon du Pacifique au fil du temps ont eu un impact sur le transport des nutriments et des contaminants.
Ils ont constaté que la communauté du saumon du Pacifique s’est considérablement développée au cours de cette période de 40 ans, tant en termes de biomasse que de nombre de poissons. Brandt affirme que la quantité estimée de nutriments et de contaminants transportés en 2015 était 30 % plus élevée qu’en 1976, et que l’augmentation de la biomasse du saumon rose au cours de cette période représentait près de 80 % de l’augmentation observée.
« Nous étions curieux de savoir comment les changements dans la structure de la communauté du saumon du Pacifique se traduisaient par des changements dans le transport des nutriments et des contaminants au fil du temps », explique Brandt.
Pour comprendre l’importance de ces questions, il est utile d’examiner certains aspects de la vie de différentes espèces de saumon du Pacifique. Brandt dit que lorsqu’une espèce se nourrit de la chaîne alimentaire (appelée niveau trophique), le temps qu’elle passe dans l’océan et sa taille sont tous importants lorsqu’on considère les concentrations de contaminants.
Les contaminants environnementaux inclus dans cette étude s’accumulent dans les réseaux trophiques et augmentent en concentrations des proies aux prédateurs, selon un processus appelé bioamplification. Cela signifie que les animaux situés plus haut dans le réseau alimentaire accumulent des concentrations plus élevées de ces contaminants.
Brandt note que les concentrations de contaminants dans le saumon du Pacifique sont globalement faibles par rapport à de nombreux autres types de poissons. Malgré cela, il existe de nettes différences dans les niveaux de contaminants entre les espèces de saumon du Pacifique. Le saumon rose se nourrit plus bas dans le réseau trophique, passe moins de temps en mer et est petit lorsqu’il retourne dans les frayères.
En comparaison, le saumon quinnat se nourrit plus haut, passe de nombreuses années dans l’océan et constitue la plus grande espèce de saumon du Pacifique. Ces différences influencent les quantités de contaminants transportées par chaque espèce.
« C’est là que nous avons commencé à réfléchir au potentiel de charge de chaque espèce – en d’autres termes, à la quantité de chaque produit chimique transportée par un poisson – et à la manière dont les charges de nutriments et de contaminants se comparent. Nous avons découvert que les poissons de niveau trophique supérieur, en particulier le saumon quinnat, porteront des ratios contaminants/nutriments relativement élevés. D’un autre côté, le saumon rose contient plus de nutriments par contaminant.
Malgré ces différences, le saumon rose transportait la plus grande quantité globale de contaminants, et cela se résume à des chiffres, explique Brandt. « Nous avons également demandé quelles espèces contribuaient le plus au transport de nutriments et de contaminants par la communauté du saumon du Pacifique.
« Même si le saumon rose présente les plus faibles concentrations tissulaires de contaminants, l’ensemble du groupe de saumons roses contribue à la plus grande part des contaminants transportés vers l’Amérique du Nord, car ils dominent la communauté. Leur nombre a augmenté, et même si la concentration du contaminant a ‘ Cela n’a pas changé, si plus de poissons transportent le contaminant, alors il y a plus de contaminant transféré.
Enfin, les chercheurs ont examiné les compromis en matière de co-exposition aux nutriments et aux contaminants pour les animaux qui mangent du saumon, y compris les humains. Ils ont comparé les bienfaits des acides gras oméga-3 que procure la consommation de saumon aux risques pour la santé associés aux contaminants inclus dans l’étude.
« Les résultats pour chaque espèce indiquent que la consommation de saumon apporte un bénéfice net aux humains », explique Brandt. « Nous pensons que cela signifie qu’il y a également un bénéfice net pour l’écosystème. »
L’étude conjointe des nutriments et des contaminants donne un aperçu puissant des impacts environnementaux des espèces migratrices comme le saumon.
« Nous manquons une partie de l’histoire lorsque nous étudions séparément les nutriments et les contaminants. Nous espérons que cette étude mènera à de futurs travaux axés sur les espèces migratrices en tant que transporteurs de nutriments et de contaminants et sur les compromis entre les deux types d’intrants pour les systèmes récepteurs à grande échelle spatiale. «
Plus d’informations :
Jessica Brandt, Livraison de nutriments et de contaminants à l’échelle continentale par le saumon du Pacifique, Nature (2024). DOI : 10.1038/s41586-024-07980-2. www.nature.com/articles/s41586-024-07980-2