Les poissons prédateurs deviennent plus voraces à mesure que les eaux se réchauffent

Les animaux ectothermes ne maintiennent pas une température corporelle constante, mais ont plutôt des températures variables qui reflètent largement la température ambiante de leur environnement. Cela les rend souvent dépendants de la chaleur de l’environnement pour leur fonctionnement métabolique. Dans des conditions plus chaudes, leur taux métabolique augmente et ils deviennent plus actifs et doivent bientôt consommer plus de nourriture pour subvenir à leurs besoins.

Des scientifiques du Smithsonian Institute et de l’Université Temple ont mené une étude pour déterminer expérimentalement si les poissons prédateurs marins sont plus actifs et voraces dans les océans les plus chauds du monde, et quelles pourraient en être les conséquences pour les réseaux trophiques marins qui existent depuis longtemps. des millénaires mais qui sont désormais confrontées au réchauffement des océans.

« Il a fallu des milliers d’années pour arriver à cet état, et puis tout d’un coup, nous augmentons la température à un rythme beaucoup plus élevé », a déclaré Gail Ashton, auteur principal du rapport et biologiste marin au Smithsonian Environmental Research Center (SERC). . « Et nous ne connaissons pas vraiment les implications de cette augmentation de température. »

Bien qu’il semble évident que les prédateurs des eaux tropicales seront plus actifs et auront des taux métaboliques plus élevés, les recherches antérieures sur ce sujet ont conduit à des résultats contradictoires. Et très peu d’études ont abordé la question de savoir comment l’augmentation de l’activité des prédateurs affecte les communautés de proies. Ce sont des questions très pertinentes, compte tenu de l’augmentation progressive des températures des océans mesurées à travers le monde.

« Les eaux plus chaudes ont tendance à favoriser les animaux situés en haut de la chaîne alimentaire, qui deviennent plus actifs et ont besoin de plus de nourriture – et ce sont leurs proies qui paient pour cette activité accrue », a déclaré le co-auteur Emmett Duffy, directeur du réseau Marine Global Earth Observatory du Smithsonian. (MarineGEO). « Cela suggère que le réchauffement des mers pourrait entraîner de grands changements dans la vie des habitats sensibles des fonds marins. »

Afin d’étudier ces questions, les chercheurs ont installé des sites expérimentaux, avec des partenaires internationaux, sur 36 sites le long des côtes atlantique et pacifique des Amériques. Les sites s’étendaient de l’Alaska au nord jusqu’à la Terre de Feu, à l’extrémité sud de l’Amérique du Sud. Sur chaque site, les chercheurs ont réalisé les trois mêmes expériences sur des prédateurs et des proies.

La première expérience consistait à attirer des poissons prédateurs vers des stations d’appât à l’aide de « pops de calmar ». Conçus par Duffy et l’équipe MarineGEO, les calmars ressemblaient à des cake pops dans les cafés. Il s’agissait de morceaux de calmars séchés attachés à un pieu et laissés sous l’eau pendant une heure, après quoi les chercheurs ont vérifié combien d’appâts avaient été dévorés. Les résultats de cette expérience ont confirmé que la prédation était plus intense dans les sites plus chauds alors qu’elle tombait presque à zéro là où l’eau était froide (en dessous de 68 °C).^oP ou 20^oC).

« Ce seuil de température représente un point de bascule écologique dans ces écosystèmes marins côtiers, au-dessus duquel l’intensité de la prédation augmente », a déclaré Amy Freestone, co-auteur et professeur agrégé de biologie à l’Université Temple. « Avec le changement climatique, davantage d’eaux côtières dépasseront ce point de bascule, ou se réchaufferont encore plus, modifiant fondamentalement le fonctionnement de ces écosystèmes. »

Dans la deuxième expérience, les chercheurs ont tenté de quantifier les effets de prédateurs plus affamés sur certaines de leurs proies. Ils ont observé les invertébrés sous-marins stationnaires dont les poissons aiment se régaler, comme les tuniciers et les bryozoaires, et ont mesuré leurs taux de colonisation et de croissance sur des panneaux en plastique sous-marins pendant trois mois. Certains panneaux étaient recouverts de cages de protection qui permettaient une circulation normale de l’eau mais empêchaient les prédateurs d’entrer, tandis que d’autres panneaux restaient exposés.

Dans une dernière procédure expérimentale, un ensemble complet de panneaux a été protégé des prédateurs pendant 10 semaines au moyen de cages. Passé ce délai, la moitié des panneaux n’étaient plus en cage et les communautés de proies étaient exposées pendant les deux semaines suivantes, tandis que l’autre moitié des panneaux restait protégée.

Les résultats, publiés dans la revue Science, ont montré que dans des eaux plus chaudes, les appétits plus voraces des poissons prédateurs avaient des impacts significatifs sur les communautés de proies. La biomasse totale des proies a plongé sous les tropiques lorsque les proies n’étaient pas protégées. Mais dans les zones les plus froides, la protection des proies contre les prédateurs n’avait que peu d’effet, ce qui suggère que les prédateurs n’avaient pas autant d’impact dans ces conditions.

« Nous savions grâce à des travaux antérieurs au Panama que la prédation dans les régions néotropicales peut être intense », a déclaré Mark Torchin, co-auteur et écologiste marin au Smithsonian Tropical Research Institute au Panama. « Cependant, travailler avec nos collègues des Amériques nous a permis de tester la généralité de cela et d’évaluer comment les effets de la prédation évoluent dans des environnements plus froids. »

De plus, les chercheurs ont découvert dans leurs expériences que la prédation modifiait la structure des communautés de proies. Les prédateurs aimaient manger des tuniciers solitaires en forme de bouteille (« ascidies »), de sorte que ces proies subissaient des pertes importantes sous les tropiques lorsqu’elles étaient laissées sans protection. Pendant ce temps, des bryozoaires incrustés (« animaux de mousse ») prospéraient dans l’espace nouvellement libéré, les poissons les laissant en grande partie tranquilles. Les tuniciers sont des filtreurs prolifiques de l’eau de mer et fournissent des microhabitats permettant à d’autres organismes de s’établir. Les bryozoaires ne le font pas aussi efficacement, ce qui signifie qu’un tel changement dans la structure des communautés est susceptible d’entraîner également des changements dans la biodiversité.

« À mesure que la prédation évolue, certaines espèces seront gagnantes et d’autres perdantes », a déclaré le co-auteur Greg Ruiz, chef du laboratoire de recherche sur les invasions marines du SERC. « Certains seront défendus ; d’autres seront vulnérables. Mais nous ne savons pas exactement comment cela va se passer. »

Les résultats de l’étude indiquent que, à mesure que les eaux océaniques se réchauffent, on peut s’attendre à ce que des changements dans l’activité des prédateurs entraînent des changements dans les communautés d’espèces proies. Cependant, la nature des changements qui pourraient survenir dans les eaux équatoriales, qui sont déjà les plus chaudes du monde, ne peut être que devinée, car ces endroits connaissent des températures encore plus élevées que celles que nous observons aujourd’hui.

« Nous ne savons pas vraiment ce qui pourrait se passer sous les tropiques, car nous n’avons pas de données sur ces températures plus chaudes », a déclaré Ashton.

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Par Alison Bosman, Espèces-menacées.fr Rédacteur