D'importants changements dans le phytoplancton antarctique se sont produits entre 1997 et 2023, selon une étude récente publiée dans Les changements climatiques Nature (July 25, 2025). Changement climatique provoque des changements chez ces organismes microscopiques, qui constituent la base du réseau trophique de l'océan Austral, principalement par le biais de la modification des régimes de glace de mer. L'étude, dirigée par Alexandre Hayward du système Institut météorologique danois, a combiné 14,824 XNUMX échantillons de pigments in situ avec Agence spatiale européenne (ESA) Données satellitaires pour cartographier les changements à long terme. Les résultats montrent un déclin des diatomées et une augmentation des haptophytes et des cryptophytes, avec un changement de régime marqué après 2016 coïncidant avec une accélération de la fonte de la glace de mer.
Un complément Nature Une étude sur les changements brusques en Antarctique confirme qu'ils s'inscrivent dans une transformation plus large de l'écosystème. Ces changements du phytoplancton antarctique et la dynamique du changement climatique pourraient affaiblir le rôle de l'océan dans le stockage du carbone tout en déstabilisant les réseaux trophiques.
Quels changements ont été observés dans le phytoplancton antarctique ?
La recherche documente une restructuration du phytoplancton le long du plateau continental et des zones de glace marine saisonnière.
- Diatomées : Ils ont perdu 31 pour cent de leur moyenne climatologique, soit 0.32 mg chl-a m⁻³.
- Haptophytes:Augmenté de 0.08 mg chl-a m⁻³.
- Cryptophytes: Rose par 0.23 mg chl-a m⁻³.
Ces changements étaient statistiquement significatifs dans plus de 70 % des régions étudiées.
Figure : Tendances du phytoplancton antarctique (1997-2023) illustrant (a) l'abondance relative des diatomées, des haptophytes et des cryptophytes ; (b) les variations régionales de la chlorophylle a ; (c) les tendances avant et après 2017 ; et (d) les conséquences de la perte de glace de mer après 2016. Source : Nature
Un tournant s'est produit vers décembre 2016. Avant cela, les diatomées ont diminué à –0.03 mg chl-a m⁻³ an⁻¹, tandis que les haptophytes ont augmenté régulièrement. Après 2016, les diatomées ont légèrement rebondi, mais les cryptophytes ont connu une expansion spectaculaire sur près de eaux circumpolairesLes pertes de diatomées ont été particulièrement prononcées dans la mer de Ross et la baie de Prydz, tandis que l’Antarctique occidental a connu des déclins soutenus même après 2017.
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Quel est le lien entre ces changements et la banquise ?
Concentration de glace de mer (SIC) est apparu comme le principal moteur du changement du phytoplancton, expliquant 31 % de variance de récupération des diatomées et 21% d'augmentation des cryptophytes.
- Pré-2017:La montée des glaces marines a limité la lumière et les nutriments, supprimant ainsi les diatomées.
- Post-2016:La perte rapide de glace de mer a créé des opportunités pour le phytoplancton plus petit, tandis que les diatomées ont rebondi dans des régions localisées.
Les données satellitaires confirment que les diatomées étaient soutenues par un SIC élevé (> 75 %), un SIC modéré favorisait les haptophytes et les variations régionales influençaient la dynamique de l'écosystème. Août 2025 Nature La mise à jour attribue ces pertes de glace de mer directement au réchauffement d’origine humaine, renforçant ainsi le rôle des changements du phytoplancton antarctique et du changement climatique dans la formation des écosystèmes.
Figure : Tendances environnementales sur le plateau continental antarctique et la zone de glace de mer saisonnière (1997-2023). Source : Nature
| Groupe Phytoplancton | Évolution globale (1997–2023, mg chl-a m⁻³) | Tendance avant 2017 (mg chl-a m⁻³ an⁻¹) | Tendance post-2017 (mg chl-a m⁻³ an⁻¹) | Étagère avec changement significatif |
|---|---|---|---|---|
| Les diatomées | –0.32 (baisse de 33 %) | -0.03 | +0.09 | 80% |
| Haptophytes | +0.08 | +0.031 | -0.02 | 82% |
| Cryptophytes | +0.23 | +0.07 | 70% |
Source : Hayward et al., 2025 ; mis à jour avec des données satellites jusqu'à la mi-2025
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Quelles sont les conséquences sur les réseaux trophiques marins ?
Des changements dans la composition du phytoplancton pourraient perturber l'écosystème centré sur le krill. Les diatomées constituent la principale source de nourriture du krill antarctique (Euphausie superbe), qui à leur tour nourrissent les pingouins, les baleines et les phoques.
- Le déclin des diatomées diminue la disponibilité du krill.
- Les boucles microbiennes sont favorisées par une augmentation des cryptophytes et des haptophytes, qui transfèrent moins efficacement l’énergie vers le haut de la chaîne alimentaire.
- Les populations de prédateurs pourraient devenir encore plus instables à mesure que les populations de salpes augmentent et que les populations de krill diminuent.
La mise à jour d'août 2025 de la Division antarctique australienne avertit que les changements continus du phytoplancton pourraient s'amplifier biodiversité et les risques liés à la pêche dans l’océan Austral.
Comment le stockage du carbone pourrait-il être affecté ?
Les diatomées jouent un rôle démesuré dans la séquestration du carbone Grâce à leur coquille de silice, qui coule rapidement et transporte le carbone vers les profondeurs de l'océan, la pompe biologique à carbone est moins efficace lorsqu'elle décline, tandis que le petit phytoplancton a plus de chances d'être recyclé à la surface.
La tendance générale vers des espèces plus petites indique une diminution des exportations de carbone, même si la reconstitution des diatomées après 2016 offre un certain répit. L'objectif du projet Phyto-CCI de l'ESA, lancé en 2025, est de surveiller cette dynamique et d'améliorer les calculs de la contribution de l'océan Austral à puits de carbone mondiauxCe lien entre les changements du phytoplancton antarctique et le changement climatique souligne l’urgence de la surveillance.
Quels facteurs environnementaux au-delà de la glace de mer sont impliqués ?
La glace de mer est un facteur important, mais ce n’est pas le seul :
- Disponibilité du fer:Une diminution à < 0.4 nM l⁻¹ désavantage les diatomées, qui ont des besoins en nutriments plus élevés.
- Réchauffement des eaux : La dynamique de la lumière et des nutriments est modifiée par le déplacement des profondeurs des couches mixtes et l’augmentation des températures de surface.
- Forçage atmosphérique:Des vents plus forts et une remontée de nutriments aggravent les réponses du phytoplancton.
Les analyses multivariées montrent que les diatomées prospèrent dans des conditions de forte teneur en fer et de SIC, tandis que les haptophytes et les cryptophytes prospèrent dans des conditions plus chaudes et pauvres en fer. Ces interactions complexes reflètent l'influence plus large des changements du phytoplancton antarctique et du changement climatique sur de multiples variables environnementales.
Figure : Liens entre les conditions environnementales et le phytoplancton antarctique de 1997 à 2023. Source: Nature
QFP
1. Quel rôle jouent les diatomées dans stockage de carbone?
Ils améliorent la séquestration à long terme en coulant rapidement, contrairement au phytoplancton plus petit, ce qui les rend essentiels pour comprendre les changements du phytoplancton antarctique et le changement climatique.
2. Comment la perte de glace marine depuis 2016 a-t-elle façonné les communautés ?
Cela a déclenché des rebonds de diatomées dans certaines régions, mais a permis aux cryptophytes de se propager dans les eaux circumpolaires.
3. Ces changements sont-ils permanents ?
Les inversions partielles observées après 2016 suggèrent qu’une reprise est possible, mais le réchauffement en cours pourrait renforcer la domination des espèces plus petites.
4. Quel suivi est en cours ?
Les satellites Phyto-CCI de l'ESA permettent désormais de suivre en temps réel les résultats des projets sur l'écosystème et le climat.
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