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L'énigme de l'eau froide: Comment une eau exceptionnellement froide affecte-t-elle la croissance des poissons?

Papier: Michie, Laura E. et coll. «Effets des températures sous-optimales sur le développement des larves et des juvéniles et la morphologie des otolithes chez trois poissons d'eau douce: implications pour la pollution de l'eau froide dans les rivières.» Biologie environnementale des poissons (2020): 1-14. https://doi.org/10.1007/s10641-020-01041-z

Une illustration de la façon dont les différences de température se produisent dans les lacs. La couche supérieure (I) du lac est chauffée par le soleil et ne se mélange généralement pas avec la couche inférieure (III), qui reste relativement fraîche en conséquence. Image de Mbrookings19 via Wikimedia Commons.

Une histoire de pollution de l'eau froide

Le changement climatique d'origine anthropique ou humaine fait augmenter la température de l'eau dans le monde entier. Ces eaux plus chaudes peuvent avoir un impact sur la migration des animaux marins et affecter leur croissance, leur reproduction et leur survie. Cependant, les impacts humains peuvent également rendre l'eau beaucoup plus froide que d'habitude, ce qui peut avoir des conséquences tout aussi dévastatrices pour les organismes. Au barrage australien de Burrendong, par exemple, de l’eau très froide du fond du lac Burrendong est fréquemment rejetée dans le système fluvial environnant (provoquant ce que l’on appelle la pollution par le froid ou la pollution de l’eau froide) pour empêcher l’inondation du barrage. Cet apport peut faire baisser la température de l'eau jusqu'à 16 ℃ (jusqu'à 60 ℉!), Ce qui a probablement un effet significatif sur les poissons qui habitent ces rivières. En particulier, les poissons nouveau-nés ou juvéniles qui ont subi une pollution par le froid peuvent voir leur croissance ralentie. Ces poissons deviennent beaucoup plus petits que les poissons adultes qui n'ont pas subi de pollution de l'eau froide, ce qui rend plus difficile l'obtention de nourriture, la reproduction et d'éviter les prédateurs. Cette tendance soulève la question suivante: les espèces de poissons actuellement menacées à l'état sauvage (c'est-à-dire susceptibles de devenir bientôt en danger) sont plus touchées par la pollution de l'eau froide que les espèces non menacées? Si tel est le cas, la pollution par le froid pourrait-elle être une raison pour laquelle ces espèces sont menacées et les efforts de conservation devraient-ils se concentrer sur sa lutte? Des chercheurs basés à l'Université de technologie de Sydney ont cherché à étudier les rivières entourant le barrage de Burrendong pour répondre à cette question.

Collecte et refroidissement du poisson

Le barrage de Burrendong en Australie. Lorsque l'eau froide des profondeurs du lac Burrendong, présente derrière le barrage, s'écoule dans les systèmes fluviaux suivants, une pollution de l'eau froide peut se produire. Image de Needpix.com.

Pour comparer les effets de la pollution des eaux froides sur les espèces de poissons menacées et non menacées près du barrage de Burrendong, deux espèces de poissons menacées, la perche argentée et la morue à truite, ont été comparées à la perche dorée, une espèce non menacée. Tous les poissons étaient âgés de 31 jours au début de l'expérience et ont été acclimatés à l'une des quatre conditions de température – 13 ℃, 16 ℃, 20 ℃ et 24 ℃. Ces poissons poussent généralement dans des eaux d'environ 20 ℃, mais pourraient également éprouver toutes les températures expérimentales dans leurs rivières natales. Les poissons ont été exposés aux traitements thermiques pendant 30 jours, puis mesurés et pesés. Une attention particulière a également été portée à la forme du poisson.

La pollution de l'eau froide affecte-t-elle la croissance des poissons?

Dans l'ensemble, tous les poissons étaient beaucoup plus petits à 13 ℃ et 16 ℃ par rapport à 20 ℃ et 24 ℃. La perche argentée et la morue à truite (les poissons menacés) élevés dans les eaux les plus chaudes étaient presque le double de la longueur des poissons dans les eaux les plus froides. Pour la perche argentée et dorée, les poissons à 13 ° C ont à peine poussé au cours de la période de 30 jours, et la longueur de la morue à la truite n'a augmenté que d'environ 25%. Le même schéma est appliqué pour les mesures de poids, la perche argentée et la morue à la truite étant presque 10 fois plus lourdes après 30 jours à 24 ℃ qu'à 13 ℃. Il y avait également des tendances claires dans la forme, car la perche argentée et la morue à la truite avaient une forme très différente dans chacune des catégories de température, tandis que la perche dorée était un peu plus similaire dans toute la plage de température. Ces différences de forme concernaient principalement les zones de la tête et de la largeur du corps, les poissons élevés à des températures plus fraîches ayant une bouche plus petite et un corps plus mince dans l'ensemble.

Une perche argentée adulte, l'une des espèces menacées analysées dans cette étude. Les adultes peuvent mesurer entre 30 et 40 cm de long, tandis que la perche argentée juvénile de cette étude variait de moins de 10 mm lorsqu'elle était élevée à 13 ° C à 50 mm à 24 ° C. Bien que les poissons étudiés n'aient pas fini de grandir, cette différence marquée entre les traitements montre à quel point ces poissons seraient différents à l'âge adulte. Image de Mitch Ames via Wikimedia Commons.

Comment ces différences affectent-elles les espèces de poissons menacées?

Il ressort clairement de ces résultats que les espèces menacées (perche argentée et morue truite) sont plus affectées par la pollution des eaux froides que la perche dorée, une espèce non menacée. Bien que cela ne prouve pas que la pollution des eaux froides soit responsable du déclin de la perche argentée et de la morue à la truite, cela fait probablement partie du problème. En retardant la croissance des poissons, la pollution de l'eau froide crée des poissons plus petits et plus minces que la normale pendant une longue période de leur vie. Étant donné que les petits poissons ne peuvent pas nager aussi vite que les gros poissons, ils sont des cibles plus faciles pour les prédateurs. En laissant les poissons avec une bouche plus petite qui ne sont pas capables de consommer leur variété normale de proies, l’eau froide peut également provoquer la famine et / ou la malnutrition des poissons. De plus, un poisson plus petit peut ne pas être un candidat viable pour un partenaire, ce qui nuit à la reproduction.

Dans l'ensemble, il est clair que la pollution de l'eau froide peut avoir un impact négatif sur les poissons à bien des égards, et les humains devraient chercher des solutions pour lutter contre ce problème. En trouvant un moyen de gérer la température de l'eau qui est libérée par les lacs et les systèmes de barrages, ou en évitant complètement ce processus, nous pouvons sauver les générations actuelles et futures de poissons d'un retard de croissance, et peut-être même de l'extinction.

Je suis doctorant à la Wake Forest University et j'ai obtenu un B.S. en biologie de l'Université Cornell. Mes recherches portent sur la locomotion terrestre des poissons. Je m'intéresse particulièrement à la façon dont différents poissons se déplacent différemment sur terre et à la façon dont un poisson peut se déplacer différemment dans différents environnements. Alors que j’ai tendance à étudier les petits poissons amphibies, j’ai toujours été fasciné par tous les animaux marins, et les requins en particulier. Quand je ne fais pas de science, j'aime courir, essayer de cuire et cuisiner et lire.

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