Antarctique vulnérable aux espèces invasives qui se déplacent sur les débris plastiques et organiques, le modèle océanographique montre

21 août 2024

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par l'Université de Nouvelle-Galles du Sud

Les écosystèmes uniques de l'Antarctique pourraient être menacés par l'arrivée d'espèces marines non autochtones et de pollution marine en provenance des masses continentales de l'hémisphère sud, selon de nouveaux modèles océanographiques.

Dans une étude publiée aujourd'hui dans Global Change Biology, des scientifiques de l'UNSW Sydney, de ANU, de l'Université d'Otago et de l'Université de Floride du Sud suggèrent que des objets flottants peuvent atteindre les eaux antarctiques à partir de sources plus diverses que ce qui était précédemment pensé.

'Une abondance croissante de plastiques et d'autres débris fabriqués par l'homme dans les océans signifie qu'il y a potentiellement plus d'opportunités pour la biote d'atteindre l'Antarctique', explique l'auteure principale, le Dr Hannah Dawson, qui a mené cette étude dans le cadre de son doctorat à l'UNSW et est maintenant basée à l'Université de Tasmanie.

Les espèces non autochtones, dont une variété de petits invertébrés marins, peuvent atteindre l'Antarctique en se retrouvant à bord d'objets flottants tels que le varech, le bois flotté, la pierre ponce et le plastique. Auparavant, les scientifiques pensaient que ces espèces dérivaient uniquement des îles reculées et peu peuplées de l'océan Austral. Cependant, cette nouvelle étude suggère qu'elles peuvent atteindre la côte antarctique en provenance de tous les continents du sud.

'Nous savions que le varech pouvait dériver jusqu'en Antarctique depuis les îles sub-antarctiques, comme Macquarie et les îles Kerguelen, mais notre étude suggère que des objets flottants peuvent atteindre l'Antarctique depuis bien plus au nord, y compris l'Amérique du Sud, la Nouvelle-Zélande, l'Australie et l'Afrique du Sud', précise le Dr Dawson.

La co-autrice, le Professeur Crid Fraser de l'Université d'Otago, explique que le varech pourrait porter un double coup potentiel à l'écosystème marin de l'Antarctique.

'Le varech de la mer du sud et le varech géant sont très grands - souvent plus de 10 mètres de long - et créent un habitat semblable à une forêt pour de nombreux petits animaux, qu'ils peuvent transporter avec eux lors de leurs longs voyages à la dérive jusqu'en Antarctique', dit-elle. 'S'ils colonisent l'Antarctique, les écosystèmes marins pourraient changer de manière spectaculaire.'

En utilisant des données modélisées sur les courants de surface et les vagues de 1997 à 2015, l'équipe a suivi le déplacement des débris flottants provenant de diverses sources terrestres de l'hémisphère sud vers l'Antarctique, offrant ainsi de nouvelles informations précieuses sur la fréquence et les voies de dispersion marine.

'En simulant les voies de dispersion à travers 19 ans de conditions océanographiques différentes, nous avons pu analyser à quelle fréquence ces connexions à la dérive se produisent', déclare le co-auteur de l'ANU, le Dr Adele Morrison.

'Nous avons constaté que les objets à la dérive ont atteint la côte antarctique chaque année simulée. Il semble y avoir un bombardement constant de tout ce qui flotte - que ce soit du varech ou une bouteille en plastique.'

Le Dr Dawson compare le processus de modélisation informatique au jeu du 'Poohsticks' du classique pour enfants de Winnie l'Ourson.

'Imaginez lâcher un bâton dans une rivière et courir en aval pour voir où il se retrouve - c'est essentiellement ce que nous faisons avec notre modélisation, en utilisant des courants marins simulés au lieu d'une rivière', explique le Dr Dawson.

'Nous avons libéré des millions de particules virtuelles, représentant des objets à la dérive, provenant de chacune des masses continentales sources et avons modélisé leur trajectoire à travers 19 ans de courants océaniques de surface estimés et de vagues de surface. Après avoir exécuté les simulations, nous avons pu voir où ils auraient probablement fini par arriver.

'Le temps le plus court qu'il a fallu aux particules pour atteindre la côte antarctique était depuis l'île Macquarie, au sud de la Nouvelle-Zélande, dont certaines sont arrivées en un peu moins de 9 mois. En moyenne, le voyage le plus long était pour les objets relâchés depuis l'Amérique du Sud,' dit-elle.

La recherche met également en lumière quelles régions de la côte antarctique sont les plus susceptibles d'être exposées aux arrivées d'espèces non autochtones.

'La majorité de ces objets à la dérive arrivent à la pointe de la péninsule antarctique, une région avec des températures océaniques relativement chaudes et des conditions souvent libres de glace. Ces facteurs en font un endroit probable pour l'établissement initial d'espèces non autochtones', explique le Professeur Scientia Matthew England de l'UNSW, qui est également co-auteur.

La chute spectaculaire de la banquise antarctique au cours des dernières années rend ces connexions à la dérive particulièrement préoccupantes.

'La banquise est très abrasive et agit donc comme une barrière pour de nombreuses espèces non autochtones qui tentent de s'établir avec succès autour de l'Antarctique,' précise le Dr Dawson.

'Si le déclin récent de la banquise antarctique se poursuit, alors les êtres vivants flottant en 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 flottants et les organismes peuvent dériver vers les côtes de l'Antarctique depuis tous les principaux masses terrestres de l'hémisphère Sud, Global Change Biology (2024). DOI: 10.1111/gcb.17467

Informations sur la revue : Global Change Biology

Fourni par Université de Nouvelle-Galles du Sud