Une nouvelle recherche publiée dans Current Biology montre que l'acidification des océans affaiblit la résistance structurelle des algues communes, Fucus Vésiculeux, également connu sous le nom de Bladderwrack. Les expériences menées par Alexandra Kinnby et ses collègues ont montré que les algues cultivées dans des conditions élevées de dioxyde de carbone, simulant l'acidification future des océans, développé des tissus plus faibles et présentait un risque plus élevé de rupture. Les essais sur le terrain ont montré que les plantes affaiblies étaient plus facilement délogées et perdues des habitats côtiers que celles cultivées dans des niveaux normaux de dioxyde de carbone. Les résultats indiquent que, à mesure que les océans continuent d'absorber les émissions de carbone d'origine humaine, l'intégrité des tissus des algues comme Fucus Vésiculeux pourrait décliner, menaçant ces espèces importantes qui forment un habitat.
L'acidification modifie la composition et la structure des tissus
L'étude a révélé qu'une augmentation du CO2 en fait augmenté le taux de croissance et la photosynthèse de Fucus Vésiculeux. Cependant, malgré leur plus grande taille, les algues ont développé des tissus beaucoup plus faibles lorsqu’elles ont été cultivées sous des conditions élevées de CO.2 conditions. Les mesures ont montré que la force nécessaire pour briser les frondes des algues était réduite de plus de 25 % par rapport à celles cultivées dans des conditions normales. Les résultats révèlent un compromis : des algues plus grosses mais plus fragiles. Même le tissu basal épais a montré une certaine réduction de sa résistance lorsqu’il a été cultivé dans des conditions d’acidification océanique simulée. Ces résultats contredisent l’idée selon laquelle une croissance accrue à partir du CO2 produit nécessairement des résultats plus robustes. plantes marines.
Il est intéressant de noter que l’étude a révélé que les algues provenant d’eaux calmes et abritées présentaient une diminution plus importante de la résistance des tissus sous des températures élevées en CO.2 par rapport à ceux des côtes exposées aux vagues. La force requise pour percer ou briser des échantillons provenant d’habitats abrités a diminué plus fortement lorsqu’ils ont été cultivés dans des conditions acidifiées. Les chercheurs suggèrent que les algues provenant de zones plus rugueuses pourraient être pré-adaptées pour résister aux stress physiques, les rendant ainsi moins sensibles au CO.2-affaiblissement induit. Cependant, pour les algues fragiles adaptées aux eaux calmes, l’acidification des océans pourrait réduire considérablement leur intégrité structurelle, même en cas de croissance accrue.
Les chercheurs ont attribué la perte de résistance en cas de CO élevée2 aux changements dans la composition et la structure des tissus. L'analyse a montré que les échantillons d'algues cultivés dans des conditions acidifiées avaient une teneur tissulaire significativement inférieure en minéraux calcium et magnésium par rapport à ceux du CO normal.2. Ces minéraux sont essentiels pour fortifier les matrices fibreuses de polysaccharides qui confèrent aux frondes d’algues leur résistance mécanique. Les images au microscope ont également révélé une structure interne plus poreuse et moins dense dans les échantillons provenant du milieu à forte teneur en CO.2 traitements. L’affaiblissement de la résistance des tissus semble directement lié à la perte de minéraux de renforcement et au développement d’une matrice interne plus fragile et moins compactée sous l’effet d’une acidification océanique simulée.
Les expériences donnent aux scientifiques une chance de tester l’avenir
Le les chercheurs ont mené des expériences contrôlées en laboratoire cultiver du Fucus vesiculosus dans les conditions actuelles de CO2 de 400 parties par million (ppm) ainsi qu'un niveau élevé de 1100 2100 ppm, projeté pour l'année XNUMX. Cela leur a permis de simuler des scénarios réalistes d'acidification des océans, actuels et futurs.
Les algues ont poussé pendant 90 jours sous ces différents CO2 les niveaux. L'équipe a ensuite comparé plusieurs variables de réponse clés entre les deux traitements, notamment Taux de croissance, la résistance à la rupture des tissus, la composition et les taux de survie une fois transplantés dans des habitats côtiers.
Il est important de noter que l'étude comprenait Fucus Vésiculeux provenant à la fois d’habitats abrités aux eaux calmes et de rivages à haute énergie exposés aux vagues. Cette différence leur a permis de déterminer si une exposition préalable aux forces hydrodynamiques affecte la sensibilité des algues aux conditions de pH réduit.
Les réponses des algues évaluées au cours d'une expérience de 90 jours
Les chercheurs ont grandi Fucus Vésiculeux échantillons sous différents CO2 concentrations pendant 90 jours pour permettre aux effets de se manifester. Ils ont mesuré plusieurs variables de réponse clés après la période d'exposition.
Le taux de croissance a été analysé en mesurant l’augmentation de la surface totale du thalle. Un thalle est le corps végétatif ou les frondes d’une algue. L'efficacité photosynthétique a été suivie en évaluant fluorescence de la chlorophylle. L’équipe a également quantifié les forces de traînée sur les algues pour déterminer si la plus grande surface projetée sous un taux élevé de CO2 créé une charge hydrodynamique accrue.
Une réponse clé a été la force nécessaire pour briser les frondes de l'algue et percer ses tissus. Cela a permis une comparaison directe de la résistance structurelle entre le CO2 traitements. La composition tissulaire a également été analysée pour détecter tout changement dans la teneur en minéraux qui pourrait être à l'origine d'altérations de la structure et de la résistance de la paroi cellulaire des algues.
Enfin, les chercheurs ont testé les implications réelles en transplantant des échantillons dans des habitats côtiers après le CO.2 exposition. Ils ont mesuré les taux de survie pour voir si les frondes affaiblies par l'acidification étaient plus susceptibles de se briser sous des conditions naturelles. forces des vagues.
Les résultats soulignent les risques d’acidification des océans
Les résultats ont des implications importantes sur l’acidification des océans provoquée par les émissions de carbone d’origine humaine. Les océans de la planète absorbent environ 30 % du CO2 rejeté par Activités humaines, provoquant une baisse du pH de l’eau de mer. Alors que des impacts négatifs ont déjà été observés sur des espèces calcifiantes comme les coraux et les coquillages, les conséquences sur les habitats fondamentaux comme les algues ont été moins étudiées jusqu'à présent.
Ce travail montre que les algues intertidales communes, Fucus Vésiculeux, présente des tissus nettement plus faibles lorsqu'il est cultivé dans un futur réaliste CO2 les niveaux. Les résultats sur le terrain démontrent en outre que ces individus affaiblis par l'acidification sont plus susceptibles de se détacher et de disparaître des écosystèmes côtiers dominés par les algues. Une telle dégradation de l’habitat aurait des effets en cascade sur les nombreuses espèces qui dépendent des algues pour se nourrir et s’abriter.
Ensemble, ces résultats s’ajoutent aux preuves croissantes selon lesquelles l’acidification des océans peut constituer une menace importante pour les algues fondamentales du monde entier. Des recherches supplémentaires sont encore nécessaires pour confirmer si les mécanismes découverts dans Fucus Vésiculeux affaiblissent également d’autres espèces de macroalgues, car les émissions de carbone continuent de modifier la chimie des océans. Cependant, cette étude souligne l'urgence de réduire les émissions de CO2 pour contribuer à entretenir l'ouvrage et fonctionnement des écosystèmes côtiers vulnérables.
LIRE L'ARTICLE
Kinnby, A., Cervin, G., Larsson, A., Edlund, U., Toth, G. et Pavia, H. (2023) «L'acidification des océans réduit la résistance du thalle chez les algues fondatrices non calcifiantes., " Current Biology, 33(18), p. 941-942. Disponible à: https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.07.056.
Couverture Fucus Vésiculeux. Image: canva.
