Comment l’augmentation de la température de l’eau menace-t-elle la biodiversité marine en Méditerranée ?

Écrit par : Vincent Diringer

Remerciements à Joaquim Garrabou

Quand on entend parler de hausse de températures dans les écosystèmes marins et les effets que cela a sur la biodiversité, la Grande Barrière de Corail en Australie est souvent nommée comme cas d’étude. Ce récif emblématique est après tout le plus grand récif corallien continu au monde et actuellement est en train de se remettre de son sixième événement massif de blanchissement corallien depuis 1998 [1, 2]. Alors que l’attention est souvent portée sur la barrière australienne, la hausse des températures au sein de nos mers et océans a des effets négatifs partout dans le monde, de l’Antarctique à la Méditerranée [3, 4]. Une étude récente publiée dans Global Change Biology par Joaquim Garrabou et une équipe de chercheurs internationaux de plus de 10 institutions différentes souligne que la Méditerranée a subi cinq années consécutives de vagues de chaleur marines et d’événements de mortalité massive entre 2015 et 2019 [3].

Les vagues de chaleur marines sont définies comme une augmentation anormale prolongée de la température de l’eau à un endroit particulier. Nous savons que les augmentations de température dans les habitats marins affectent la biodiversité de multiples façons – prolifération d’algues, modification de facteurs biotiques critiques et perturbation des cycles de vie [3-5]. Le changement climatique a augmenté la fréquence et la durée de ces vagues de chaleur, et en Méditerranée, l’équipe de Garrabou a constaté qu’elles avaient des impacts notables sur 50 taxa répartis sur 8 phyla* [3]. Mais qu’est-ce que cela signifie exactement ?

* Taxa est le pluriel de taxon. Un taxon fait référence à un groupe taxonomique de quelconque rang. Phyla est le pluriel de Phylum. Un phylum est un rang taxonomique au-dessous du royaume et au-dessus de classe. Ex : Mollusca est un phylum auquel appartiennent tous les bivalves, les céphalopodes et les gastéropodes. Ces trois sont des taxons au sein de Mollusca, et chacun représente des centaines de taxons de rang inférieur (familles, espèces, etc.).

Dommages importants

Après cinq ans d’études, les conclusions de Garrabou et al. (2022) sont clairs. Entre 2015 et 2019, la température moyenne de la surface de la mer en Méditerranée était de 1,2 ± 0,23 °C au-dessus de la période 1982-1986 (lorsque les enregistrements ont commencé ; Figure 1 ci-dessous), et trois des années d’enquête ont été marquées par une température plus élevée qu’en 2003, lorsque la région a connu sa vague de chaleur marine la plus importante jamais enregistrée. La Méditerranée se réchauffe à trois fois la moyenne mondiale. Par conséquent, des augmentations de température ont aussi été enregistrées en profondeur, avec une température moyenne à 40 m supérieure de 47 % à la moyenne globale de 1982-2019.

FIGURE 1. Modèles de réchauffement marin et vagues de chaleur marines à travers la mer Méditerranée. (a) La différence de température entre la moyenne de 2015 à 2019, moins la moyenne de 1982 à 1986. Des lignes vertes et des points bleus ont été ajoutés pour visualiser, respectivement, les écorégions méditerranéennes et les zones de surveillance in situ (le long de la profondeur) de surveillance de la température (également dans le panneau b).  La catégorie la plus élevée de vagues de chaleur marines rencontrées de 2015 à 2019 aux endroits où une vague de chaleur modérée a été connue de 1982 à 1986. Les zones rose clair indiquent quand une vague de chaleur forte ou plus importante s’est produite au cours de la période précédente. (c) Anomalies annuelles de la température de surface de la mer de 1982 à 2019 (la période climatologique va de 1982 à 2019). Les barres noires horizontales montrent les moyennes sur 5 ans sur la série chronologique. Ndl: Figure et explications prises modifiées de Garrabou et al. (2022).

Ces canicules marines ont eu des dommages importants sur la biodiversité marine de la Méditerranée. De 2015 à 2019, 58 % des sondages de biodiversité (567) jusqu’à une profondeur de 45 m ont enregistré des preuves de mortalité massive parmi 50 taxa et 8 phyla, la tranche de profondeur de 15 à 25 m étant la plus touchée. Les cnidaires (ex : coraux, coraux mous, anémones ; 54,0 % des observations), les bryozoaires (organismes mousses ; 10,6 %) et les rhodophytes (algues rouges ; 8,3 %) se sont avérés les plus concernés par les événements de mortalité. Tous les habitats côtiers de la Méditerranée ont été touchés, mais ont endommagé de manière disproportionnée les organismes sur le substrat dur – en particulier les assemblages de coraux dans les zones peu profondes et les herbiers.

D’autres résultats dans la littérature

Les observations de Garrabou et al. (2022) sont en ligne avec des recherches antérieures portant sur les effets des vagues de chaleur marines en Méditerranée [6]. De plus, il met en évidence les différences entre la façon dont les écosystèmes marins tempérés et tropicaux réagissent à une température élevée, l’impact en Méditerranée étant ressenti à une plus grande échelle que ce qui est observé dans les zones tropicales telles que la grande barrière de corail [7]. Ces résultats pointent vers un bassin méditerranéen en pleine crise environnementale, les auteurs de l’étude avertissant que les schémas actuels pourraient conduire à « des extinctions écologiques d’espèces au niveau local, régional ou même à travers l’entièreté de la Méditerranéenne, des changements structurels et de composition généralisés de l’environnement » [3]. 

Ajoutant de la crédibilité à cette évaluation, des changements similaires enregistrés ont été observés parmi les récifs coralliens dans les zones tropicales à la suite d’événements de blanchiment majeurs avec des espèces fonctionnellement uniques particulièrement menacées [8]. Sur la base des connaissances et des recherches actuelles, un ensemble spécifique d’organismes, les coraux mous de la Méditerranée ou les gorgones, pourrait en souffrir le plus [3]. Les gorgones fournissent une structure et un abri nécessaires à la biodiversité locale et sont essentielles à la survie de nombreuses espèces. Ces organismes sont l’un des organismes fonctionnellement uniques du bassin et l’un des plus touchés par les vagues de chaleur. Le déclin des gorgones aurait des conséquences importantes sur l’écosystème benthique de la Méditerranée, et par conséquent sur les économies locales dépendantes de l’environnement marin.

Conclusion : qu’est-ce que cela signifie pour la Méditerranée ?

La fréquence et l’intensité croissantes des vagues de chaleur marines entraînent un événement de mortalité massive dans le monde. Cependant, selon les résultats de l’étude de Garrabou et collaborateurs [3], ce changement a été particulièrement rapide et important en Méditerranée. . Le changement climatique a des impacts plus profonds et étendus qui vont au-delà de certains modèles et prédictions effectuées par les scientifiques. De plus, les interactions et les services fournis par la biodiversité marine en Méditerranée ne sont pas entièrement compris, ce qui souligne la nécessité d’entreprendre davantage d’études pour améliorer nos connaissances sur le sujet. La seule certitude qui peut être tirée de notre compréhension actuelle est que les vagues de chaleur marines et les événements de mortalité massive sont susceptibles de devenir la nouvelle norme [1, 9].

Si vous êtes situés sur la mer Méditerranée, vous pouvez contribuer avec vos observations de présence et santé de la biodiversité marine sur la plateforme de science citoyenne Observadores del Mar: https://www.observadoresdelmar.es/About. 

Références

[1] Elizabeth C. Alberts, (2022) “The Great Barrier Reef is bleaching — once again — and over a larger area”, Mongabay

[2] Mike Emslie, (2022) “Annual Summary Report of Coral Reef Condition 2021/22”, Australian Institute of Marine Science.

[3] Garrabou, J., Gómez-Gras, D., Medrano, A., Cerrano, C., Ponti, M., Schlegel, R., Bensoussan, N., Turicchia, E., Sini, M., Gerovasileiou, V., Teixido, N., Mirasole, A., Tamburello, L., Cebrian, E., Rilov, G., Ledoux, J.-B., Souissi, J. B., Khamassi, F., Ghanem, R. … Harmelin, J.-G. (2022). Marine heatwaves drive recurrent mass mortalities in the Mediterranean Sea. Global Change Biology, 00, 1–18.

[4] Stephen P. Leatherman, (2021) “What’s driving the huge blooms of brown seaweed piling up on Florida and Caribbean beaches?”, The Conversation.

[5] Herring, S. C., N. Christidis, A. Hoell, J. P. Kossin, C. J. Schreck III, and P. A. Stott, Eds., (2018). Explaining Extreme Events of 2016 from a Climate Perspective. Bulletin of the American Meteorological Society, 99 (1), S1–S157.

[6] Garrabou, J., Gómez-Gras, D., Ledoux, J.-B., Linares, C., Bensoussan, N., López- Sendino, P., Bazairi, H., Espinosa, F., Ramdani, M., Grimes, S., Benabdi, M., Ben Soussi, J., Soufi, E., Khamassi, F., Ghanem, R., Ocaña, O., Ramos-Esplà, A., Izquierdo, A., Anton, E., … Harmelin, J. G. (2019). Collaborative database to track mass mortality events in the Mediterranean Sea. Frontiers in Marine Science, 6, 707.

[7] Smith, K. E., Burrows, M. T., Hobday, A. J., Sen Gupta, A., Moore, P. J., Thomsen, M., Wernberg, T., & Smale, D. A. (2021). Socioeconomic impacts  of  marine  heatwaves:  Global  issues  and  opportunities. Science, 374, 6566.

[8] Robinson JPW, Wilson SK, Jennings S, Graham NAJ (2019) Thermal stress induces persistently altered coral reef fish assemblages. Glob Change Biol. ;25:2739–2750.

[9] Matt Andrews, (2022) “Weather tracker: Mediterranean Sea hit by major marine heatwave”, The Guardian.