Des radeaux de déchets, de varech et d’autres débris pourraient transporter des espèces invasives vers l’Antarctique en réchauffement
Par Hanna Dawson, Adele Morrison, Ceridwen Fraser et Matthew England
La nature glacée et isolée du bout du monde est exposée à la pollution et aux organismes étrangers présents sur les débris océaniques flottants.
Conscients de la menace qui pèse sur le littoral isolé et les écosystèmes marins uniques de l’Antarctique, nous avons voulu savoir d’où provenaient ces matériaux. Il s’avère qu’ils voyagent plus loin qu’on ne le pense.
En utilisant des techniques de modélisation des océans, nous montrons que des objets flottants tels que le varech, le plastique et d’autres débris peuvent dériver vers l’Antarctique depuis l’Amérique du Sud, l’Afrique du Sud, l’Australie et la Nouvelle-Zélande.
Nos nouvelles recherches montrent que les côtes de l’Antarctique sont plus connectées aux terres de l’hémisphère sud qu’on ne le pensait auparavant. Les conditions froides et glaciales ont peut-être empêché des organismes étrangers de coloniser les eaux de l’Antarctique jusqu’à présent. Mais ces conditions changent rapidement.
L’environnement unique de l’Antarctique
Les eaux côtières de l’Antarctique sont extrêmement froides et principalement recouvertes de glace de mer. Pourtant, ces eaux abritent également une gamme étonnamment large d’espèces uniques que l’on ne trouve nulle part ailleurs sur Terre.
Ces dernières années, certaines espèces non indigènes ont été découvertes dans les eaux de l’Antarctique. Elles peuvent arriver sur des navires, soit dans l’eau de ballast, soit incrustées sur les coques des navires, ou sur des débris océaniques à la dérive.
Certaines de ces espèces, dont les laminaires, sont connues pour dériver depuis des îles situées juste au nord du continent antarctique. Mais jusqu’à présent, on ne savait pas si des espèces pouvaient atteindre l’Antarctique à partir d’une zone plus éloignée.
Pourquoi cela est-il important ?
Dans un monde qui se réchauffe, l’Antarctique est l’un des rares refuges pour les espèces à croissance lente, spécialistes des eaux froides. Si des espèces étrangères parvenaient à s’établir dans les eaux froides polaires, elles pourraient concurrencer les espèces indigènes et modifier radicalement les écosystèmes marins.
À l’exception d’un petit nombre de stations de recherche et de sites touristiques, la majeure partie du littoral de l’Antarctique reste intacte. L’arrivée d’espèces étrangères et d’autres débris d’origine humaine menace cette nature sauvage unique.
La quantité de plastique et d’autres débris dans les océans augmente chaque année. Cela pourrait signifier que de plus en plus d’espèces non indigènes trouvent le moyen de faire de l’auto-stop vers le continent glacé.
L’identification des sources d’objets dérivant vers l’Antarctique nous aide à mieux comprendre les risques encourus par les espèces indigènes.
Circulation dans l’océan Austral
L’Antarctique est entouré d’un courant océanique géant – le courant circumpolaire antarctique – qui s’écoule vers l’est autour du continent glacé, le séparant des eaux plus chaudes du nord.
On pensait auparavant que la force de ce flux orienté vers l’est et les fronts océanographiques marqués qui lui sont associés isolaient le continent polaire des objets dérivant vers le nord. Pourtant, le courant circumpolaire antarctique est également riche en tourbillons et soumis à de puissants systèmes de tempête. Ces deux éléments constituent des voies de passage possibles pour ces objets.
Dérives générées virtuellement
Auparavant, les radeaux atteignant les eaux de l’Antarctique ont été soumis à des tests génétiques afin de déterminer leur lieu d’origine. Ces analyses ont confirmé que le varech pouvait dériver depuis les îles subantarctiques, notamment la Géorgie du Sud et les îles Kerguelen.
Mais tous les objets ne peuvent pas être testés de cette manière, et seule une petite partie de la côte antarctique est visitée par les scientifiques chaque année. Il n’est pas possible d’étendre une telle approche pour déterminer toutes les sources possibles.
Nous nous sommes donc tournés vers la modélisation des océans. Nous avons pris en compte les sources connues autour des îles de l’océan Austral ainsi que les masses continentales situées plus au nord, telles que l’Australie, la Nouvelle-Zélande, l’Amérique du Sud et l’Afrique du Sud.
Les courants océaniques et les vagues de surface contrôlent la dérive des objets à travers l’océan Austral vers l’Antarctique. Ces deux influences ont donc été prises en compte dans notre modèle.
Dans notre monde virtuel, nous avons relâché des millions d’objets à la dérive dans l’océan et les avons regardés se déplacer autour du globe.
Nous avons suivi ces objets pendant trois années modèles ou jusqu’à ce qu’ils atteignent les côtes de l’Antarctique, selon la première éventualité.
Ces simulations ont révélé que des objets flottants peuvent dériver vers l’Antarctique non seulement à partir des îles subantarctiques, mais aussi à partir de la Nouvelle-Zélande, de la Tasmanie, de l’Amérique du Sud et de l’Afrique du Sud.
Seule une infime partie des particules simulées atteint effectivement l’Antarctique, mais c’est le cas chaque année. Cela suggère que des objets flottants arrivent régulièrement sur les côtes de l’Antarctique, et ce depuis un certain temps.
Mais avec le réchauffement de la planète et la fonte des glaces, toute invasion d’organismes étrangers peut être plus fructueuse.
Des eaux plus chaudes et une diminution de la glace de mer : des problèmes en perspective
La modélisation nous permet d’évaluer les régions du littoral antarctique les plus menacées par ces espèces non indigènes.
Il est inquiétant de constater que la plupart des radeaux simulés arrivent à la pointe de la péninsule antarctique. Cette région connaît des températures océaniques relativement chaudes et la côte est libre de glace pendant de longues périodes chaque année.
Les températures froides de l’océan et la glace de mer abrasive constituent une barrière naturelle pour les envahisseurs étrangers qui cherchent à s’installer autour de l’Antarctique. Mais comme il y a peu de glace de mer à l’extrémité de la péninsule antarctique, il y a plus de chances que des espèces non indigènes s’y installent.
Qu’est-ce que cela signifie pour l’avenir ?
La glace de mer de l’Antarctique a connu un déclin spectaculaire ces dernières années. En outre, la péninsule antarctique s’est déjà réchauffée plus rapidement que la plupart des endroits autour de l’Antarctique, avec des températures record ces dernières années.
La diminution de la glace de mer et le réchauffement du littoral antarctique signifient que des espèces éloignées pourraient avoir davantage de possibilités de coloniser le continent glacé. Si cela devait se produire, nous pourrions assister à des changements spectaculaires dans certains écosystèmes côtiers de l’Antarctique.
Hanna Dawson, Associée de recherche postdoctorale, Université de Tasmanie
Adele Morrison, maître de conférences en physique du climat et des fluides, Australian National University
Ceridwen Fraser, professeur de sciences marines, Université d’Otago
Matthew England, professeur de sciences et directeur adjoint du Centre australien d’excellence en sciences antarctiques de l’ARC, UNSW Syndney
Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article original
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