Figure sur la recherche. Crédit : Ian Hatton, Eric Galbraith et al.
Une nouvelle étude internationale menée par l’Institut des sciences et technologies de l’environnement de l’Universitat Autònoma de Barcelona (ICTA-UAB) a examiné la répartition de la biomasse dans toute la vie dans les océans, des bactéries aux baleines. Leur quantification de l’impact humain révèle une altération fondamentale de l’un des modèles à plus grande échelle de la vie.
Alors que les décideurs politiques se réunissent à Glasgow pour la Conférence des Nations Unies sur les changements climatiques, il est de plus en plus reconnu que les impacts humains sur l’environnement se mondialisent et deviennent de plus en plus urgents. Cependant, l’obtention d’une perspective quantitative sur ces impacts est restée insaisissable.
Des scientifiques de l’ICTA-UAB en Espagne, du Max Planck Institute for Mathematics in the Sciences en Allemagne, de l’Université de technologie du Queensland en Australie, du Weizmann Institute of Science en Israël et de l’Université McGill au Canada ont utilisé les progrès de l’observation des océans et des grandes méta- des analyses pour montrer que les impacts humains ont déjà eu des conséquences majeures pour les plus grandes espèces océaniques et ont radicalement changé l’un des modèles de vie à plus grande échelle – un modèle englobant toute la biodiversité de l’océan, des bactéries aux baleines.
Les premiers échantillons de biomasse de plancton marin d’il y a 50 ans ont conduit les chercheurs à émettre l’hypothèse que des quantités à peu près égales de biomasse se produisent à toutes les tailles. Par exemple, bien que les bactéries soient 23 ordres de grandeur plus petites qu’un rorqual bleu, elles sont également 23 ordres de grandeur plus abondantes. Cette hypothèse de spectre de taille est depuis restée incontestée, même si elle n’a jamais été vérifiée à l’échelle mondiale, des bactéries aux baleines. Les auteurs de l’étude, publiée dans la revue Avancées scientifiques, a cherché pour la première fois à tester cette hypothèse à l’échelle mondiale. Ils ont utilisé des reconstructions historiques et des modèles d’écosystèmes marins pour estimer la biomasse avant le début de la pêche à l’échelle industrielle (avant 1850) et ont comparé ces données à celles d’aujourd’hui.
“L’un des plus grands défis pour comparer les organismes couvrant les bactéries aux baleines est les énormes différences d’échelle”, se souvient le chercheur et auteur principal de l’ICTA, le Dr Ian Hatton, actuellement basé à l’Institut Max Planck de mathématiques dans les sciences. « Le rapport de leurs masses est équivalent à celui entre un être humain et la Terre entière. Nous avons estimé les organismes à petite échelle à partir de plus de 200 000 échantillons d’eau collectés dans le monde, mais la vie marine plus importante nécessitait des méthodes complètement différentes. »
Leur approche s’est concentrée sur 12 grands groupes de vie aquatique sur environ 33 000 points de grille de l’océan. L’évaluation des conditions océaniques préindustrielles (avant 1850) a largement confirmé l’hypothèse initiale : il existe une biomasse remarquablement constante dans toutes les classes de taille.
«Nous avons été étonnés de voir que chaque classe de taille d’ordre de grandeur contient environ 1 gigatonne de biomasse à l’échelle mondiale», remarque le co-auteur, le Dr Eric Galbraith de l’ICTA-UAB et professeur actuel à l’Université McGill. Cependant, il n’a pas tardé à signaler des exceptions aux deux extrêmes. Alors que les bactéries sont surreprésentées dans les régions froides et sombres de l’océan, les plus grosses baleines sont relativement rares, mettant ainsi en évidence des exceptions à l’hypothèse d’origine.
Contrairement à un spectre de biomasse uniforme dans l’océan d’avant 1850, une étude du spectre à l’heure actuelle a révélé les impacts humains sur la biomasse océanique à travers une nouvelle lentille. Alors que la pêche et la chasse à la baleine ne représentent que moins de 3 pour cent de la consommation alimentaire humaine, leur effet sur le spectre de la biomasse est dévastateur : les grands poissons et les mammifères marins tels que les dauphins ont subi une perte de biomasse de 2 Gt (réduction de 60 %), la plus grande baleines souffrant d’une décimation troublante de près de 90 %. Les auteurs estiment que ces pertes dépassent déjà les pertes potentielles de biomasse, même dans des scénarios de changement climatique extrêmes.
« Les humains ont eu un impact sur l’océan d’une manière plus dramatique que de simplement capturer des poissons. Il semble que nous ayons brisé le spectre des tailles – l’une des plus grandes distributions de loi de puissance connues dans la nature », explique le chercheur et co-auteur de l’ICTA, le Dr Ryan Heneghan. Ces résultats offrent une nouvelle perspective quantitative sur la mesure dans laquelle les activités anthropiques ont modifié la vie à l’échelle mondiale.
Référence : « Le spectre global de la taille des océans des bactéries aux baleines » par Ian A. Hatton, Ryan F. Heneghan, Yinon M. Bar-On et Eric D. Galbraith, 10 novembre 2021, Avancées scientifiques.
DOI : 10.1126 / sciadv.abh3732
