Le changement climatique est reconnu depuis longtemps comme une menace importante pour la biodiversité terrestre, mais son impact profond sur la vie marine fait désormais l'objet d'une attention accrue. Les chercheurs Barnabas Daru & Brianna Rock, dans leur récente étude publiée dans Nature Plants, ont tourné leur attention vers le monde sous les vagues, en particulier vers les herbiers marins répartis dans le monde entier. Ces écosystèmes sous-marins, souvent négligés mais vitaux pour les chaînes alimentaires et les habitats marins, sont confrontés à de sérieux remaniements dus au changement climatique. Le rebondissement surprenant ? Les chercheurs prédisent une augmentation de certains types d '«endémisme» (espèces uniques à un endroit spécifique) à mesure que la taille de l'aire de répartition des herbiers marins diminue, changeant radicalement la diversité entre les différentes régions.

Au-delà des gros titres trop familiers de la diminution des habitats et de la perte d'espèces, les recherches de Daru et Rock brossent un tableau plus nuancé de ce que le changement climatique signifie pour les prairies sous-marines verdoyantes d'herbes marines.

Leurs modèles prévoient une contraction générale des aires de répartition géographiques des espèces d'herbiers en raison du changement climatique. Il est frappant de constater que plus de 31 % des espèces d'herbiers qu'ils ont étudiées devraient diminuer de plus de 10 % dans la taille de leur aire de répartition d'ici le milieu du siècle, et ces chiffres vont s'aggraver d'ici la fin du siècle. Au milieu de cette sombre réalité, un phénomène inattendu émerge : à mesure que les herbiers marins se contractent, la biodiversité unique dans ces zones - connue sous le nom d'"endémisme" - devrait augmenter.

Un plus grand endémisme pourrait sembler être une bonne nouvelle, signifiant une augmentation des espèces que l'on ne trouve nulle part ailleurs dans le monde. Mais cela suggère également que les conditions environnementales deviennent plus hostiles pour les herbiers marins, mettant en danger ces communautés uniques. De plus, ces changements d'endémisme devraient se manifester différemment selon les régions, conduisant à un mélange fascinant, bien qu'inquiétant, de différenciation et d'homogénéisation de la diversité des herbiers marins.

La recherche a également révélé des conclusions inquiétantes sur l'efficacité future de nos Efforts de conservation. L'étude a révélé que les aires marines protégées - ces parties de l'océan réservées à la conservation - ne sont pas alignées sur les points chauds prévus de la diversité des herbiers marins. En conséquence, de nombreuses régions qui devraient abriter des communautés d'herbiers diverses et uniques pourraient avoir besoin d'une plus grande protection dans le cadre des mesures de conservation actuelles.

Les herbiers marins jouent un rôle vital dans les écosystèmes marins, à l'instar des récifs coralliens et des mangroves. Ils fournissent de la nourriture à de nombreux animaux marins, y compris des espèces en voie de disparition comme les tortues vertes, les lamantins et les dugongs, directement et indirectement.

"Par exemple, les requins se nourrissent d'animaux marins qui, à leur tour, peuvent se nourrir directement ou indirectement de plantes", a déclaré Daru dans un communiqué de presse. "Si quelque chose affecte ces espèces fondamentales au début de la chaîne alimentaire, cela aura des effets en cascade sur d'autres organismes qui en dépendent en haut de la chaîne alimentaire, y compris les humains."

Les herbiers marins sont un ancien groupe de plantes qui sont originaires de l'océan, se sont déplacées vers la terre, puis retourné à la mer il y a environ 140 millions d'années. Ils offrent des habitats à de nombreuses créatures marines et fournissent de précieux service d'écosystème, comme la stabilisation des sédiments, la séquestration du carbone et la purification de l'eau. Cependant, ces habitats critiques sont perdus à un rythme effarant en raison des activités humaines telles que la pollution et le développement côtier, et la impacts du changement climatique devraient exacerber ces pertes.

Bien que des prévisions régionales existent quant aux déplacements potentiels des herbiers marins sous l'effet du changement climatique, aucune évaluation globale de ce phénomène n'a été réalisée, malgré le rôle essentiel de ces herbiers dans les chaînes alimentaires marines. Plusieurs obstacles entravent ces recherches, notamment le manque de données géoréférencées, des lacunes dans la couverture géographique, des biais d'échantillonnage et des outils d'analyse insuffisants.

Les herbiers marins s'étendent sur environ 116,000 191 miles carrés de côtes bordant XNUMX pays sur tous les continents sauf l'Antarctique. Modéliser comment le changement climatique pourrait affecter les herbiers marins dans le monde entier n'est pas une mince affaire.

Daru et Rock ont ​​commencé par cartographier l'emplacement et l'abondance de chaque espèce d'herbes marines en utilisant environ 100 ans d'échantillons d'herbes marines prélevés dans les écosystèmes côtiers. Ils ont combiné ces données avec des enregistrements qu'ils ont recueillis sur le terrain et des informations glanées dans des bases de données publiques sur l'occurrence des herbiers, comme le Système mondial d'information sur la biodiversité et Surveillance des herbiers marins. Ils ont surmonté un échantillonnage inégal en utilisant des données provenant de zones bien échantillonnées, comme l'Amérique du Nord et l'Europe, pour modéliser les habitats d'herbiers marins prévus pour les régions sous-échantillonnées comme l'Asie du Sud-Est et l'Indo-Pacifique.

Ensuite, ils ont créé des « instantanés » globaux représentant le climat océanique actuel et son évolution possible entre 2040 et 2050, puis entre 2090 et 2100, à partir de données géophysiques et environnementales. Bio-ORACLE en ligne.

Pour la période actuelle et les deux périodes futures, Daru a modélisé quatre scénarios différents :

• Un climat «optimal» avec de faibles concentrations de gaz à effet de serre.
• Deux scénarios stabilisés où les niveaux de gaz à effet de serre ont plafonné.
• Un scénario « catastrophe » avec des concentrations élevées de gaz à effet de serre.

Ces les scénarios modélisés comprenaient des données sur la température de la mer, la salinité et la vitesse du courant marin - toutes des variables connues pour influencer de manière significative la croissance, la distribution et la photosynthèse des herbiers marins.

Enfin, Daru a appliqué un modèle informatique des occurrences d'espèces observées pour prédire comment les populations et les distributions des herbiers marins pourraient changer entre le jour présent et deux moments futurs pour chaque scénario climatique.

La recherche brosse un tableau critique de l'avenir des herbiers Dans le cadre des scénarios de changement climatique, une réduction généralisée des herbiers marins est prévue, parallèlement à une augmentation des zones de forte concentration d'espèces phylogénétiquement uniques – un phénomène susceptible de stimuler la biodiversité dans certaines régions. Cependant, cette situation ne sera pas universelle, car d'autres zones pourraient subir des pertes aboutissant à un paysage d'herbiers marins uniforme et moins diversifié. Notamment, les chercheurs ont constaté un déclin de l'abondance et de la composition des herbiers marins sous l'effet du changement climatique. chaque Ils ont testé différents scénarios, même le scénario « le plus favorable ». Qu'est-ce que cela signifie ?

« Cela signifie probablement que même les meilleures solutions ne suffisent pas », a déclaré Daru. « Nous devons être plus ciblés dans la priorisation des efforts de conservation, et ce type d'analyse indique les endroits où ces efforts devraient être concentrés. »

De manière alarmante, ces changements importants devraient se produire en grande partie en dehors des aires marines protégées actuelles, ce qui laisse entrevoir une insuffisance flagrante de nos mesures de conservation actuelles pour protéger les herbiers marins contre la crise climatique imminente.

Les implications de ces résultats soulignent l'urgence d'agir. Compte tenu du rôle essentiel que jouent les herbiers marins dans le maintien d'une vie marine diversifiée, la séquestration du carbone et la stabilisation des sédiments, leur déclin potentiel pourrait avoir des conséquences écologiques et environnementales considérables. Pour éviter ce scénario, il est clair qu'une réévaluation et un élargissement de nos stratégies de conservation marine sont nécessaires, en accordant une attention particulière aux zones prioritaires identifiées pour la préservation des herbiers marins.

"Nous avons mis en évidence des points chauds de changement dans la diversité des espèces et la diversité phylogénétique qui représentent des régions prioritaires à cibler pour les efforts de conservation", a déclaré Daru. "Notre objectif, notre espoir est qu'en incitant les décideurs politiques et les défenseurs de l'environnement à se concentrer sur ces points chauds, la protection marine sera accrue dans ces zones et l'avenir des herbiers marins sera - dans une certaine mesure - préservé."

LIRE L'ARTICLE
Daru, BH et Rock, BM (2023) "Réorganisation des communautés d'herbiers marins dans un climat changeant, " Nature Plants, p. 1–10. Disponible à: https://doi.org/10.1038/s41477-023-01445-6.