La taille des fèces de krill est primordiale pour la pompe à carbone | Polarjournal
Ce krill antarctique a fait un bon repas de phytoplancton, observable par son estomac de couleur verte. Plus le krill est gros, plus il peut ingérer de la nourriture et plus il doit déféquer. Plus les pelotes de réjection sont grosses, plus l’exportation de carbone vers les profondeurs est importante. Photo : Uwe Kils/Wikipedia/CC BY-SA 3.0

À l’ouest de la péninsule Antarctique, la quantité de carbone transportée de la surface de l’eau vers les eaux profondes est principalement déterminée par la taille du corps du krill antarctique, et non par son abondance. Le réchauffement rapide de la région pourrait avoir un impact négatif sur cette exportation de carbone.

Une équipe de chercheurs américains a étudié, sur une période record de 21 ans (1992 – 2013) dans l’ouest de la péninsule Antarctique, le transport du carbone de la zone baignée de lumière vers les profondeurs de l’océan. Le krill antarctique joue un rôle clé dans ce processus en mangeant de grandes quantités de phytoplancton et en rejetant les restes indigestes et riches en carbone sous forme de boules d’excréments qui tombent dans les profondeurs.

Contrairement à ce que l’on pensait jusqu’à présent, les résultats de l’étude, publiés dans la revue Nature, montrent que l’exportation de carbone vers les profondeurs est clairement liée à la taille et à l’âge du krill, mais pas à son abondance. Ainsi, le transport vertical de carbone, appelé ‘pompe biologique’, était particulièrement élevé tous les cinq ans lorsque la proportion de krill adulte de grande taille (plus de 4 cm et âgé de quatre ans et plus) était inhabituellement élevée. Inversement, l’exportation est nettement plus faible les années où le krill jeune et petit domine les bancs, même si ceux-ci sont formés par un nombre beaucoup plus important d’individus.

Les chercheurs supposent donc que les fluctuations annuelles des exportations de carbone sont étroitement liées au cycle de vie du krill antarctique, qui peut vivre cinq à six ans.

L’équipe de recherche a extrait les pelotes de réjection de krill d’un piège à sédiments qui, depuis 1992. Ils oont aussi capturé des particules en train de couler à une profondeur de 170 mètres. Il est ancré à proximité de la station américaine Palmer, dans la zone de bordure glaciaire à l’ouest de la péninsule antarctique. Carte : Julia Hager, GoogleEarth

L’explication de ces variations est très simple : plus le krill est gros, plus les pelotes de réjection excrétées sont importantes, et donc plus leur teneur en carbone est élevée. À cela s’ajoute le fait que les plus grosses boules de fèces restent généralement intactes et descendent plus rapidement vers les profondeurs, à raison de plusieurs centaines de mètres par jour, que celles du petit krill, qui sont en outre fragiles.

Les fèces de krill et d’autres zooplanctons, ainsi que d’autres matières organiques solides telles que des micro-organismes, des cellules mortes, etc., sont appelées carbone organique particulaire (COP, particulate organic carbon). L’élimination de ces particules riches en carbone des couches supérieures de l’eau et leur stockage à long terme dans des sédiments d’eau profonde ont une grande importance pour la régulation du climat mondial. La région située à l’ouest de la péninsule Antarctique est l’une de celles où les exportations estivales de POC sont les plus élevées au monde. Parallèlement, elle est l’une des régions qui se réchauffent le plus rapidement.

Cette boule de fèces, dans laquelle les coquilles des cellules de diatomées sont encore visibles, provient d’un représentant du zooplancton nettement plus petit. Les réjection de krill antarctique peuvent mesurer plusieurs millimètres de long. Photo : Julia Hager

Étant donné que le krill antarctique est fortement dépendant de la glace de mer, on pense que les bancs pourraient devenir plus petits en raison du réchauffement et de la diminution de la glace de mer, comme on l’observe déjà dans le secteur atlantique de l’océan Austral. Par conséquent, le cycle quinquennal de croissance du krill pourrait être interrompu, ce qui modifierait également les exportations de carbone. En outre, la décomposition de la matière organique en ses composants inorganiques par les micro-organismes dans la colonne d’eau semble augmenter à des températures plus élevées. Par conséquent, le stockage de carbone en profondeur diminue.

Julia Hager, PolarJournal

Lien vers l’étude : Trinh, R., Ducklow, H.W., Steinberg, D.K. et al. Krill body size drives particulate organic carbon export in West Antarctica. Nature 618, 526-530 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06041-4

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