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Considérez le crabe des marais: le changement climatique change les espèces clés

Le crabe des marais, Sesarma reticulatum, contribue à façonner les environnements marécageux lors du changement climatique. Image d'Esuglia sur Wikimedia Commons.

Mordant, grignotant et creusant son chemin à travers la vie, l'humble crabe des marais peut désormais ajouter des «espèces clés» à son CV écologique. Alors que l'élévation du niveau de la mer a inondé les rivages de la côte est des États-Unis, les crabes des marais sont devenus des acteurs importants dans la manière dont les marais réagissent au changement climatique. Une nouvelle étude suggère que ces petits crabes, autrefois relégués sur le banc pour regarder d'autres espèces qui frappent lourdement jouer les rôles écologiques les plus percutants, changent maintenant la façon dont les ruisseaux traversent les marais, quels autres animaux y vivent, et peut-être même la façon dont les marais. fonctionnera à l’avenir.

Une terre noyée

L'élévation du niveau de la mer est l'un des effets les plus immédiats du changement climatique, et cela n'est nulle part plus évident que dans les marais salants. En général, à mesure que le niveau de la mer monte, les marais passent plus de temps sous l'eau. Cela peut ne pas sembler grave puisque les marais sont de toute façon à marée, passant des heures sous l'eau chaque jour. Cependant, cela peut être nocif pour les plantes qui poussent dans les marais, en particulier la cordillère Spartina alterniflora – de la nourriture pour les crabes des marais.

Pour déterminer dans quelle mesure l'élévation du niveau de la mer affectait les marais salants du sud-est des États-Unis, les chercheurs ont examiné les données historiques horaires sur le niveau de la mer dans les marais salés entre la Caroline du Sud et le nord de la Floride. Ils ont constaté que le niveau de la mer a augmenté à un rythme 2,2-2,6 fois plus élevé de 1999 à 2019 qu'il ne l'avait fait de 1940 à 1998. Pire encore, ils ont estimé que les marais salants ont passé de 2 à 55 fois plus de temps sous l'eau de 1999 à 2019 que de 1940 à 1998. Au total, les marais ont été submergés de 219 à 402 heures de plus (soit neuf à environ 17 jours de plus) en 2019 qu’en 1999. Les marais sont essentiellement en train de se noyer.

Considérez le crabe des marais

Un ruisseau traversant un marais à marée basse. Un ruisseau est le point le plus élevé où un ruisseau commence à s'écouler à travers le marais jusqu'à la mer. Image de John Myers au projet Geograph.

Le crabe des marais, Sesarma reticulatum, a toujours été une partie relativement petite d'une communauté de marais salés, mais les chercheurs ont noté qu'au fil des ans, les creekheads avec des populations denses de crabe des marais sont devenus plus communs dans les marais. Suspectant que l'élévation du niveau de la mer pourrait être à l'origine de ce changement, les chercheurs ont utilisé des images aériennes pour observer neuf sites le long de la côte entre la Caroline du Sud et la Floride. Ils ont constaté que les têtes de ruisseau présentant des signes visuels de pâturage des crabes des marais augmentaient dans tous les sites. Là où il y avait des crabes des marais, les ruisseaux s'allongeaient chaque année et drainaient plus d'eau du marais.

Comment les crabes des marais sont-ils capables de faire de si grands changements? Les chercheurs ont découvert que les marais qui avaient le plus de crabes des marais étaient ceux qui avaient le plus de problèmes de drainage au départ. Les crabes des marais préféraient les ruisseaux trop petits pour drainer efficacement les marais entre les marées. Plus le sol passe de temps sous l'eau, plus il devient mou et moins les crabes des marais doivent travailler lorsqu'ils creusent des terriers. Cependant, à mesure que les crabes des marais rongent la cordillère autour du ruisseau et du terrier, le sol est encore affaibli et le ruisseau se développe à mesure que plus d'eau s'écoule du marais et érode les berges.

Pas de place pour se cacher

En s'installant le long de la tête de ruisseau et en mangeant la cordillère, les crabes des marais rendent en fait plus difficile pour d'autres animaux, principalement d'autres invertébrés (animaux sans épine dorsale comme les moules ou les escargots) de vivre avec eux. Cordgrass sert de barrière physique entre les animaux affamés nageant dans l'eau et les animaux vivant le long des rives du ruisseau, comme les moules. Lorsque les crabes mangent la cordillère, cette barrière est supprimée. Les chercheurs ont découvert que la masse totale d'animaux vivant le long des frontières des marais non pâturés était plus de 600% plus élevée que dans les marais broutés par les crabes des marais. La cordillère manquante signifiait que les escargots, les moules et autres invertébrés n'avaient nulle part où se cacher de leurs prédateurs, comme les poissons ou autres crabes.

Un ruisseau traverse un marais salé du New Hampshire avec cordgrass, Spartina alterniflora, le long de ses rives. Photo prise par Katherine Whittemore au US Fish and Wildlife Service.

Les crabes des marais sont la clé (pierre)

Les petits mais puissants crabes des marais ont maintenant un impact disproportionné sur leur environnement. Parfois, ils impactent directement le marais – ils réduisent la cordillère en la mangeant et en s'enfouissant dans la boue. Cependant, bon nombre de leurs actions indirectes (réduire le nombre de moules dans le marais, aider les ruisseaux à se développer et à drainer les marais plus efficacement) peuvent avoir un impact encore plus grand. Ce pouvoir de façonner les fondations de leur environnement signifie que le crabe des marais pourrait être un nouveau espèces clés, ou une espèce dont dépendent d'autres dans l'écosystème. Dans le passé, les scientifiques considéraient la cordifère seule comme l'espèce déterminante des marais salés en raison de la façon dont elle fournit un abri contre les prédateurs et contrôle également l'écoulement de l'eau dans les marais. En contrôlant la cordillère, cependant, les crabes des marais sont devenus plus importants que jamais dans ces écosystèmes noyés.

Les temps sont en train de changer'

Le changement climatique est la raison pour laquelle les crabes des marais deviennent une espèce clé de voûte. Sans cela, le sol le long des creekheads serait trop dense pour que les crabes des marais aient un impact important, mais à mesure que les marais deviennent plus submergés par l'élévation du niveau de la mer, le sol s'affaiblit et les crabes des marais peuvent faire leur travail.

Il s'agit cependant d'une condition temporaire. Les crabes des marais améliorent en fin de compte le drainage dans les marais en aidant à agrandir les ruisseaux, et le sol finit par durcir à nouveau, le rendant moins hospitalier pour les crabes des marais.

Pourtant, cela ne signifie pas nécessairement que les crabes des marais sauveront les marais salés de la noyade. Le taux d'élévation du niveau de la mer augmente et, dans de nombreux endroits, les marais n'ont pas pu suivre le rythme. Les écosystèmes côtiers sont en mutation et l'avenir de ces terres et de leurs espèces est encore incertain. Pourtant, à mesure que le climat change, les relations entre les espèces peuvent également l'être. Qui sait? Peut-être ailleurs, un autre petit animal humble est soudainement devenu la clé.

Référence: Sinéad M. Crotty, Collin Ortals, Thomas M. Pettengill, Luming Shi, Maitane Olabarrieta, Matthew A. Joyce, Andrew H.Altieri, Elise Morrison, Thomas S.Bianchi, Christopher Craft, Mark D. Bertness, Christine Angelini. L'élévation du niveau de la mer et l'émergence d'un brouteur clé de voûte modifient l'évolution géomorphique et l'écologie des marais salés du sud-est des États-Unis. Actes de l'Académie nationale des sciences, 2020; 201917869 DOI: 10.1073 / pnas.1917869117

Je suis doctorant en océanographie biologique à la Graduate School of Oceanography de l'Université de Rhode Island. Je m'intéresse aux réseaux trophiques, à l'écologie et à l'interaction entre les humains et l'océan, que ce soit sous la forme de pêche, de pollution, de changement climatique ou simplement de la façon dont nous percevons l'océan. Je fais actuellement des recherches sur le déclin des crabes cancéreux et des homards dans la baie de Narragansett.

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