Le 26 décembre 2021. Image en couleur naturelle du satellite Aqua de la NASA.
Un printemps sombre et pluvieux a laissé place à une vaste efflorescence phytoplanctonique de longue durée au large des côtes du Brésil.
Les baigneurs de l’État brésilien de Rio de Janeiro ont dû faire face, fin 2021, à des visiteurs indésirables vivant dans l’océan. À partir de novembre, d’innombrables phytoplanctons microscopiques se sont accumulés le long de la côte, colorant les eaux bleues et claires d’un brun rougeâtre foncé. Cette efflorescence – connue sous le nom de marée rouge ou efflorescence algale nuisible (HAB) – a été exceptionnellement étendue et durable.
Les efflorescences de phytoplancton sont courantes à cette époque de l’année à Rio, mais elles contiennent généralement des espèces bénéfiques pour l’écosystème. En revanche, les efflorescences algales nuisibles peuvent apparaître à tout moment de l’année, généralement sous l’effet des effluents d’eaux usées et des vagues de chaleur ; elles sont généralement de petite taille et ne durent pas plus de quelques jours. Cette marée rouge s’est étendue sur plus de 200 kilomètres de côte et a duré plus de huit semaines. “C’est très inquiétant”, a déclaré Priscila Lange, du département de météorologie de l’université fédérale de Rio de Janeiro.
26 décembre 2021. Image en fausses couleurs du satellite Aqua de la NASA.
Certaines espèces présentes dans une marée rouge peuvent produire des toxines mais, jusqu’à présent, ces espèces n’ont pas été observées dans le bloom de Rio. En revanche, Lange a qualifié l’efflorescence de “préoccupante” en raison de son impact probable sur la chaîne alimentaire marine.
De septembre à janvier de la plupart des années (printemps et été en Amérique du Sud), des eaux fraîches et riches en nutriments remontent des profondeurs de l’océan au large d’Arraial do Cabo, remplaçant les eaux de surface qui ont été poussées vers le large par les vents et l’effet de Coriolis. L’abondance de nutriments et de lumière solaire à la surface de l’océan déclenche la prolifération de diatomées et d’autres phytoplanctons, qui sont rapidement consommés par le zooplancton et les larves de poissons. Les courants marins poussent les masses d’eau soulevées vers l’ouest, en direction de la ville de Rio de Janeiro, et l’eau chaude et bleue au large de Rio devient généralement froide et vert foncé.
Le printemps 2021 a été différent de la plupart des années. Lange et ses collègues pensent que six semaines de nuages et de pluie ont entravé la croissance habituelle des diatomées et des petits flagellés, laissant les eaux au large de Rio transparentes et débordantes de nutriments. Lorsque le ciel s’est enfin dégagé au début du mois de novembre, la lumière du soleil et les faibles turbulences ont favorisé l’apparition de la marée rouge. “Une fois qu’il y avait de la lumière, les gens rouges – dinoflagellés, Mesodinium rubrumetc. – ont fleuri comme des fous !”. dit Lange.
Le changement a été rapide. Les premières observations visuelles de la marée rouge ont été faites le 3 novembre, puis confirmées par des échantillons d’eau prélevés sur une plage de Rio le 16 novembre. L’eau au large des plages de Rio est rapidement devenue très sombre, et de l’eau de mer rouge s’est accumulée.
Début décembre, la marée rouge a atteint Arraial do Cabo et “a assombri les eaux du paradis de la plongée sous-marine le plus vierge de Rio”, a déclaré Lange. Images satellites du 5 décembre montrent que l’eau rouge-brun s’étend sur toute la longueur de la côte entre les deux villes.
Fin décembre, l’efflorescence s’est estompée mais est restée visible au spectroradiomètre imageur à résolution modérée (MODIS) .NASALe satellite Aqua de la NASAa acquis ces images le 26 décembre 2021. L’efflorescence apparaît sur l’image en couleurs naturelles (en haut) sous la forme d’un léger tourbillon d’eau sombre s’éloignant de la côte. Une tache encore plus faible est visible à gauche du tourbillon. L’efflorescence est plus distincte sur l’image en fausses couleurs (deuxième image). Sur cette image, les nuances de vert représentent les concentrations de chlorophylle-a, le principal pigment utilisé par le phytoplancton pour capter la lumière du soleil. Les nuances de vert les plus foncées montrent les zones où les concentrations de chlorophylle sont les plus élevées.
Lange et ses collègues vont continuer à observer l’évolution de l’efflorescence. Mais même après la disparition d’une efflorescence massive, les effets peuvent être durables. Après la mort du phytoplancton, le processus de décomposition par les bactéries peut appauvrir l’eau en oxygène (hypoxie) et provoquer la mort des poissons. En outre, les espèces de la marée rouge peuvent remplacer d’autres espèces de phytoplancton qui soutiennent habituellement les poissons et les réseaux alimentaires marins d’une région.
Images de l’Observatoire de la Terre de la NASA par Lauren Dauphin, utilisant les données MODIS de NASA EOSDIS LANCE et GIBS/Worldview.
