En 2021, l’océan n’aura jamais été aussi chaud depuis le début des relevés humains. Pour les habitants des océans, c’est loin d’être une bonne nouvelle. En effet, lorsque la température de la mer augmente, non seulement les coraux perdent leurs algues et blanchissent, mais les poissons migrent également vers le nord ou le sud, vers des eaux plus fraîches. Un océan qui se réchauffe signifie également que la teneur en oxygène diminue, ce qui affecte pratiquement toutes les espèces marines. Dans une nouvelle étude, des chercheurs américains ont modélisé le risque d’une extinction de masse dans l’océan si l’humanité ne réduit pas rapidement et drastiquement ses émissions de gaz à effet de serre. Les espèces polaires seraient les plus menacées.
La dernière extinction de masse s’est produite à la fin du Permien, il y a environ 250 millions d’années. Il s’agit de la plus grande extinction de l’histoire à ce jour, au cours de laquelle 95% des espèces marines ont disparu à jamais. La cause en était un réchauffement du climat dû à des émissions élevées, accompagné d’un manque d’oxygène dissous dans l’océan – des conditions dont nous nous rapprochons aujourd’hui avec le changement climatique moderne, si les émissions anthropiques restent inchangées et élevées. Il pourrait alors y avoir une nouvelle extinction de masse d’une ampleur similaire à la « grande extinction » d’il y a 250 millions d’années, affirment les auteurs de l’étude.
« L’oxygène est une condition de base et il n’existe pas de substitut. La question est donc de savoir quelle quantité d’oxygène est suffisante et quelle est la quantité minimale dont un organisme donné a besoin pour survivre », explique Curtis Deutsch, l’un des deux auteurs, qui, tout comme son coauteur Justin L. Penn, mène des recherches au département des géosciences de l’Université de Princeton et à l’école d’océanographie de l’Université de Washington.
Penn et Deutsch ont utilisé les données existantes sur la demande en oxygène et la disponibilité de l’oxygène pour créer un modèle permettant de prédire les limites thermiques et leurs effets sur les espèces. Leurs objectifs étaient notamment de déterminer si une espèce donnée était capable de survivre dans un état de repos avec une activité minimale, si elle pouvait être suffisamment active pour se reproduire et si elle pouvait survivre à un état d’effort maximal.
« Lorsque la température augmente, l’océan contient moins d’oxygène, alors que les animaux marins ont besoin de plus d’oxygène », explique Penn au magazine Eos.
Les deux chercheurs ont modélisé la perte potentielle d’espèces selon différents scénarios d’émissions. En supposant de faibles émissions et une augmentation de la température de 1,9 degré Celsius d’ici la fin du siècle, le modèle prévoyait une perte d’espèces équivalente au niveau actuel. « Nettement plus élevé » serait en revanche le nombre d’espèces en voie d’extinction dans un scénario d’émissions élevées, dans lequel le réchauffement pourrait atteindre 4,9 degrés Celsius.
D’après leurs calculs, les espèces polaires sont les plus menacées. « Les espèces polaires sont les plus sensibles aux températures et à l’oxygène par rapport aux espèces tropicales, car les espèces des tropiques sont déjà adaptées à la vie dans des régions où les températures sont plus élevées et les niveaux d’oxygène plus faibles », explique M. Penn.
Et si les espèces tropicales ont la possibilité de migrer vers des latitudes plus fraîches, les espèces polaires n’ont aucune alternative. Leur habitat disparaît déjà lentement et il n’y a pas de refuge pour eux lorsque les températures continuent à augmenter. Ils disparaîtraient globalement.
L’extinction des espèces a généralement été beaucoup plus grave dans l’océan que sur terre, pourtant les écosystèmes marins sont souvent négligés, selon Pedro Manuel Monarrez, post-doctorant au département des sciences géologiques de l’Université de Stanford, qui n’a pas participé à l’étude. « D’après ce que nous avons vu sur les mécanismes d’extinction dans les fossiles trouvés dans les océans, les principaux facteurs sont le manque d’oxygène et le réchauffement, qui n’ont pas les mêmes effets sur terre », explique-t-il. « Cependant, la plupart des efforts de protection se concentrent sur les espèces terrestres, car elles sont plus faciles à identifier ».
La perte d’espèces et une réduction même minime de la biomasse dans les océans n’ont pas seulement un impact sur les écosystèmes marins eux-mêmes, mais mettraient également en danger l’alimentation humaine dans le monde entier.
D’après leurs modélisations, les auteurs considèrent que les effets de l’accélération du changement climatique sur les espèces marines sont profonds et augmentent le risque d’extinction de ces dernières comme jamais auparavant au cours des dizaines de millions d’années. L’acidification des océans, et donc la diminution de la production primaire, sont des moteurs supplémentaires de l’augmentation de la perte d’espèces. Néanmoins, ils affirment qu’il n’est pas trop tard pour réduire les émissions et éviter ainsi le scénario du pire.
Julia Hager, PolarJournal
Lien vers l’étude : Justin L. Penn, Curtis Deutsch. Avoiding ocean mass extinction from climate warming. Science, 2022 ; 376 (6592) : 524. DOI : 10.1126/science.abe9039
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