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Rives rugueuses et rocheuses agissant comme des refuges climatiques pour les forêts de varech

Sur les côtes de la Colombie-Britannique, les algues de varech qui forment un habitat sont en déclin. Sensible à l'augmentation des températures, au changement de la dynamique des nutriments et toujours à risque d'être évincé de leurs maisons côtières par l'activité des tempêtes, le varech semble être plus souvent du côté des perdants du changement climatique mondial que du gagnant. Compte tenu de la longue liste des biens et services écosystémiques dont le varech est responsable, cette tendance mondiale inquiète de nombreux scientifiques pour la santé future de nos habitats côtiers.

Il existe plus de 30 espèces différentes d'algues brunes en Colombie-Britannique et le varech est probablement le plus remarquable de tous. Le varech géant, Macrocystis integrifolia, est souvent présenté dans des films documentaires sur les impressionnantes forêts sous-marines de la côte ouest, mais le varech bull-whip, Nereocystis luetkeana, et Saccharina les espèces sont également communes.

Une forêt de varech (Macrocystis sp.) Sur la côte ouest (NOAA)

Chacun occupe une niche spécifique dans son environnement; la plupart profitant de la stabilité des zones intertidales inférieures et moyennes avec certaines espèces adaptées à l'environnement rude et en constante évolution du haut intertidal. Un certain nombre de facteurs déterminent comment les nombreuses varechs différentes, en plus des herbiers marins et d'autres types d'algues, vont se rassembler dans ces communautés côtières. La survie de ces organismes sessiles est une bataille constante pour l'espace, l'oxygène, la lumière, les nutriments et les «partenaires» disponibles de leur propre espèce, sans parler du risque constant d'être mangé par un herbivore affamé. Jetez le changement climatique dans le mélange, et tout est jeté.

Alors que la plupart des modèles climatiques suggèrent un déplacement vers le nord pour de nombreuses espèces de varech, les gestionnaires côtiers savent que des facteurs à plus petite échelle joueront également un rôle important dans la détermination du varech qui s'adaptera à leurs quartiers plus chauds et qui sera forcé de déménager. Être en mesure de prédire quelles espèces seront les plus touchées par les facteurs de stress climatiques à petite échelle d'une baie locale permettrait aux scientifiques de mieux conseiller les pêcheries, les groupes touristiques et d'autres industries locales dépendant de la côte qui devront sans aucun doute adapter leurs opérations dans le années à venir.

Chercheurs, Starko et. Al., à l'Université de la Colombie-Britannique, au Bamfield Marine Sciences Centre, à l'Université de Victoria et à l'Université de Calgary ont comparé des assemblages de varech dans des zones côtières exposées, modérément exposées et abritées du détroit de Barkley, sur l'île de Vancouver, au Canada, sur deux périodes d'environ 22 ans d'intervalle .

Starko et. zone d'étude de al. et aperçu des changements dans la richesse des espèces de 1993 à 2018 (Starko et. al. 2019)

Ils ont constaté qu'en moyenne, le nombre d'espèces (richesse en varech) et la quantité totale de varech (abondance de varech) ont diminué au cours de ces années, reflétant les tendances observées dans d'autres régions du nord-ouest du Pacifique. Bien que la cause de ce déclin ne soit pas entièrement comprise, le changement climatique est considéré comme un facteur clé.

Les varech sont des algues à croissance rapide et ont besoin d'eaux relativement claires pour que la lumière de la surface atteigne leurs frondes. Le changement climatique crée des changements à la fois à long terme et à grande échelle, comme le réchauffement progressif des températures des océans et des anomalies environnementales à plus courte ou à court terme, comme des vagues de chaleur intenses et des tempêtes. Des recherches antérieures ont montré comment le réchauffement des eaux et les conditions de stagnation nuageuse qu'elles peuvent créer peuvent tuer les espèces de varech sensibles. Il semble également y avoir un lien entre le réchauffement des océans et la prévalence de maladies comme celle qui a causé le tristement célèbre événement de dépérissement des étoiles de mer en 2013-2014, qui a entraîné une poussée d'oursins, l'ancienne proie de l'étoile de mer, puis un déclin éventuel du varech. , la proie des oursins. Il a également été démontré qu'une intense activité des tempêtes déloge de grandes plaques de varech de leurs cales sur le fond de l'océan.

Pour déterminer comment l'emplacement du site et l'année de l'enquête étaient liés à la richesse et à l'abondance du varech à Barkley Bay, les chercheurs ont utilisé un test de somme des rangs de Kruskal-Wallis sur les réponses proportionnelles, avec l'exposition aux vagues comme variable explicative. On a constaté que l'exposition aux vagues avait un effet significatif sur les changements de richesse (nombre d'espèces) et d'abondance (nombre de varech individuelles) (Starko et al.2019)

Starko et. Al. prendre note d'une vague de chaleur qui a eu lieu dans le Pacifique Nord entre 2013 et 2016 et suggérer que l'événement aurait pu créer des conditions stressantes pour certaines espèces de varech sensibles dans le détroit de Barkley. Mais, d'autres travaux ont montré que l'abondance globale du varech dans cette zone est en baisse depuis beaucoup plus longtemps que la canicule de 2013-2016. Il semble qu'un certain nombre de facteurs liés au climat travaillent ensemble pour remodeler ces communautés côtières.

Fait intéressant, les chercheurs ont trouvé des différences marquées dans la façon dont les forêts de varech ont changé entre les sites au cours de leur période d'étude. Dans les sites exposés aux vagues, les déclins d'abondance de varech étaient moins extrêmes et le nombre total d'espèces n'a pas changé de manière significative. En fait, malgré le déclin du nombre d'espèces présentes dans les sites abrités et modérément exposés, la richesse en espèces dans toute la région n'a pas changé, en raison du refuge fourni par les sites exposés aux vagues. Seules deux espèces, Laminaria ephemera et Agarum fimbriatum, ont été trouvées dans les années 1990 mais pas dans les relevés de 2017-2018, et n'étaient pas très communes au départ.

Alors, qu'est-ce que cela signifie pour l'avenir des forêts de varech telles que nous les connaissons actuellement?

Dans des conditions plus chaudes, qu'il s'agisse de températures océaniques qui se réchauffent lentement ou de températures de l'air qui se réchauffent rapidement pendant une vague de chaleur, les varech se dessèchent, ont plus de mal à obtenir des nutriments et peuvent connaître un ralentissement de la croissance ou même la mort. Starko et. Al. suggèrent que les sites exposés aux vagues peuvent fournir juste assez de mouvement de l'eau pour refroidir les frondes exposées et maintenir les nutriments en mouvement dans les forêts. Il a déjà été suggéré que les grandes forêts de varech pourraient être plus résistantes aux pires effets de l'augmentation de l'activité des tempêtes que les petites parcelles, en raison de l'effet tampon de la vie en grand groupe. Nous savons également que certains varech sont tout simplement plus tolérants aux conditions plus chaudes et privées de nutriments observées pendant la vague de chaleur de 2013-2016. Les rives exposées aux vagues peuvent fournir au varech un autre type de refuge contre les facteurs de stress liés au changement climatique qui deviennent de plus en plus courants dans les océans d’aujourd’hui. Du moins, quand il s'agit de maintenir la biodiversité de toute la famille des varech…

Les forêts de varech deviennent de plus en plus petites et déconnectées alors qu'elles luttent contre une série de dangers liés au climat dans le monde entier. Si nous espérons conserver certains des avantages environnementaux, économiques et récréatifs qu'ils nous offrent, nous devons vraiment commencer à donner la priorité à ces derniers refuges pour une protection et une gestion prudente.

Starko S, Bailey LA, Creviston E, James KA, Warren A, Brophy MK et al. (2019) L'hétérogénéité de l'environnement médie les déclins dépendants de l'échelle de la diversité des varech sur les rives rocheuses intertidales. PLoS ONE 14 (3): e0213191. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0213191

R J Parker

Salut! Je suis Rebecca Parker. Je suis un écologiste et un amoureux des plantes travaillant dans la conservation à but non lucratif en Nouvelle-Écosse au Canada. J'ai suivi une formation à l'Université Dalhousie et Ryerson, où j'ai obtenu une maîtrise en sciences et gestion de l'environnement. J'aime la botanique, les zones humides et la botanique des zones humides! Sur le plan scientifique, j'aime écrire sur des sujets d'actualité en écologie de la population et des communautés, mais je suis également très intéressé par la sensibilisation environnementale, la façon dont l'exposition à la science et la démographie affectent les valeurs et les comportements environnementaux, et les meilleures pratiques pour renforcer les capacités communautaires en intendance. Consultez mon instagram @beckusminimus pour des photos de la nature impressionnante que je vois à travers mon travail.

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