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Écrasé: les tortues de mer peuvent nous aider à comprendre les ouragans au milieu de l'Atlantique

Leah M. Crowe, Joshua M. Hatch, Samir H. Patel, Ronald J. Smolowitz, Heather L. Haas. Cavaliers sur la tempête: les tortues caouannes détectent et répondent à un ouragan majeur dans l'océan Atlantique Nord-Ouest. Écologie du mouvement, 2020; 8 (1) DOI: 10.1186 / s40462-02

Une tortue caouanne comme celles qui ont été suivies dans l'étude. Photo de David Mark sur Pixabay.

La saison des ouragans, qui s’étend de juin à novembre, est à nos portes, et jusqu’à présent elle a été assez active, avec 17 tempêtes tropicales, 5 ouragans et 1 ouragan majeur (Laura). Alors que nous pensons souvent aux ouragans frappant la côte sud-est des États-Unis et des Caraïbes, parfois ces systèmes se déplacent plus haut. L'ouragan Irene a atteint le Mid-Atlantic Bight (MAB), la région côtière autour du Maryland, du Delaware et du New Jersey, en août 2011. Il a tué 49 personnes et causé environ 15,8 milliards de dollars de dommages, en grande partie à cause des inondations lorsqu'il s'est arrêté de manière inattendue après se dirigeant vers l'intérieur des terres. Étant donné que la compréhension des ouragans est importante non seulement pour la science mais aussi pour la sécurité, un groupe de scientifiques a décidé de se pencher sur les données enregistrées par les suiveurs de tortues marines pendant l'ouragan Irene. Ce qu'ils ont appris pourrait nous aider à mieux comprendre ce qui se passe avec les ouragans dans le centre de l'Atlantique.

Un puzzle de la taille d'un ouragan

Le Mid-Atlantic Bight a longtemps été un casse-tête pour les scientifiques qui tentent de prédire ce que les ouragans vont faire. Au printemps, l'eau de surface est réchauffée par le soleil et rafraîchie par la pluie et l'eau ruisselant du sol. Une piscine plus profonde d'eau plus froide et plus salée se trouve en dessous, formant la célèbre piscine froide MAB. Si l'eau de surface se mélange à l'eau plus profonde, ce qui se produit lorsqu'il y a des vents forts pendant une tempête, la piscine froide peut tomber en panne.

Une carte des régions de l'océan Atlantique Nord-Ouest. Le Mid-Atlantic Bight se situe autour du Maryland, du Delaware et du New Jersey. Carte créée par la NOAA.

Le Cold Pool est un appareil MAB, mais il provoque un autre phénomène qui est au moins aussi cohérent mais qui n'est toujours pas pris en compte dans les modèles d'ouragan. Lorsque les ouragans atteignent le MAB, les scientifiques ont observé un «refroidissement avant les yeux». Cela signifie que la température de la surface de la mer diminue en fait avant que l'œil de l'ouragan n'atteigne même une zone. Au fur et à mesure que l'ouragan remonte la côte, les vents forts mélangent une partie de l'eau du bassin froid à l'eau de surface. Dans le cas de l'ouragan Irene, la température de l'eau a baissé de 6 à 11 ° C.

Ce refroidissement a un grand impact! L'eau chaude de l'océan est essentiellement le carburant des ouragans; en s'évaporant, il alimente la tempête et l'accélère sur son chemin. En revanche, l'eau froide peut ralentir le rythme d'un ouragan. Dans le cas de l'ouragan Irene, il l'a fait caler lorsqu'il a frappé la terre, provoquant des inondations dans des endroits qui n'étaient pas préparés.

Traqueurs de tortues

Les scientifiques ont marqué des tortues caouannes en juin et juillet 2011 avec des enregistreurs de données à relais par satellite. Non seulement ces trackers montreraient l'emplacement des tortues de mer, mais ils enregistreraient à quelle profondeur les tortues de mer plongeaient et pendant combien de temps, ainsi que la température de l'eau dans laquelle elles se trouvaient.

Une image satellite de l'ouragan Irene planant au-dessus de l'est des États-Unis. Image du centre de vol spatial Goddard de la NASA.

Les scientifiques ont choisi d'examiner les 18 tortues marquées qui se trouvaient à moins de 100 km de l'œil de l'ouragan Irene. Pour déterminer où les tortues se nourrissaient normalement, les scientifiques ont examiné leur aire de répartition géographique 3 à 6 semaines avant l'ouragan Irene. Ils ont alors décidé d'examiner où voyageaient les caouannes pendant et après la tempête. Ils ont également sélectionné un petit nombre de tortues qui sont restées dans leur aire d'alimentation normale pendant la tempête pour examiner ce qui est arrivé à la température de l'eau pendant l'ouragan Irene.

Pendant l'ouragan, 15 des tortues marines ont quitté leur aire d'alimentation normale, la plupart se déplaçant vers le nord. Après la tempête, le comportement des tortues de mer était un peu plus divisé; dix des tortues marines sont retournées au moins partiellement dans leur zone d'alimentation d'origine, mais les huit autres se sont déplacées vers une zone complètement nouvelle, migrant principalement plus au sud. Les traqueurs sur les tortues ont également montré que la température de l'eau était devenue plus froide pendant l'ouragan bien qu'elle ait commencé à se réchauffer après le passage d'Irène. Pourtant, la température globale de l'eau était plus froide après l'ouragan qu'avant, et le point de démarcation entre des eaux de surface plus fraîches et plus chaudes et des eaux de fond plus profondes et plus salées était plus profond qu'auparavant.

Qu'est-ce que ça veut dire?

Les conséquences de l’ouragan Irene n’ont pas seulement eu un impact sur des vies humaines; cela a provoqué des changements significatifs dans le comportement des caouannes. Les tortues caouannes ont changé où elles mangeaient pendant et après la tempête, ce qui signifie qu'elles répondaient probablement à un changement dans l'océan causé par la tempête.

L'eau laissée à Greenwich, CT à partir d'une onde de tempête pendant l'ouragan Irene. Des inondations comme celle-ci sont l'une des raisons pour lesquelles il est si important de prédire avec précision les tendances des ouragans. Image de Cyclonebiskit.

Après les tempêtes, les tortues caouannes qui se sont déplacées vers le sud l'ont fait un mois plus tôt qu'elles ne le feraient normalement pour leurs migrations. Même les tortues qui sont restées dans leur aire d'alimentation normale ont commencé à plonger plus profondément et plus longtemps, un comportement des tortues de mer qui se produit généralement plus tard dans la saison lorsque les eaux se refroidissent. Il est probable que lorsque la piscine froide a été agitée par l'ouragan Irene, les tortues ont réagi aux températures plus froides comme elles le feraient à des changements similaires plus tard dans la saison.

Les scientifiques ont également proposé que les tortues se déplacent vers le nord avant la tempête, car les courants s'intensifient avec l'augmentation des vents. Comme Crush chevauchant le courant dans Le monde de nemo, beaucoup de tortues auraient pu rouler vers le nord, laissant le courant faire le travail. Alternativement, les jeunes tortues auraient pu être surprises par la force du courant et avoir été emportées plus au nord qu'elles ne voulaient aller.

Cette étude a également été une étape importante dans la compréhension des données collectées par les créatures marines elles-mêmes, une technologie prometteuse qui pourrait révéler de nombreux secrets océaniques non découverts. Si les modèles d'ouragan doivent projeter avec précision ce qui se passera lorsqu'une tempête atteindra le MAB, ils doivent alors prendre en compte le refroidissement avant les yeux. Cela signifie que nous avons besoin de plus de données sur la façon dont la température des océans change pendant la tempête. Quelle meilleure façon d'accomplir cette tâche que d'enrôler les créatures qui sont déjà dans la tempête? À la fin de la journée, une fois que nous avons réussi à intégrer Cold Pool dans les modèles d'ouragan, nous pouvons nous tourner vers les tortues marines qui ont aidé et dire: «Ils l'ont écrasé.»

Je suis un doctorant en océanographie biologique à la Graduate School of Oceanography de l'Université du 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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