Importance de la glace de mer pour la biodiversité de l’Arctique

Importance de la glace de mer pour la biodiversité de l’Arctique

Jérôme Fort & Guillaume Massé
Aarhus University, Denmark ; CNRS & Université Laval, UMI Takuvik, Canada

Pluriannuelle ou saisonnière, la glace de mer joue un rôle essentiel dans les écosystèmes arctiques. Elle constitue notamment un habitat spécifique pour de nombreuses espèces, depuis les producteurs primaires jusqu’au échelons trophiques supérieurs. C’est par exemple le cas de la morue polaire (Boreogadus saida) qui, pendant la période hivernale, fraie sous la glace qui fournit un environnement permettant aux juvéniles de se nourrir et de se soustraire aux prédateurs. Il en est de même pour certaines espèces de mammifères marins tels que le phoque annelé (Phoca hispida) qui dépend intégralement de la glace de mer au cours de la mue et lors de la mise bas ou l’ours polaire (Ursus maritimus) qui utilise les zones englacées pour se déplacer et se nourrir.

En Arctique, la glace de mer fond à une vitesse accélérée depuis le début des années 1970, et la plupart des études prédisent un Océan Arctique libre de glace en été d’ici les 30 prochaines années. La glace de mer pluriannuelle ne subsisterait alors que dans quelques régions telles que l’Arctique Canadien ou le nord du Groenland. Dans ce contexte, il apparait donc essentiel de mieux comprendre comment ces changements vont affecter le fonctionnement des écosystèmes arctiques. Prédire l’impact de la réduction du couvert de glace sur la biodiversité en Arctique est donc une problématique de recherche (mais aussi politique, économique et sociétale) majeure, soulevée par diverses organisations internationales comme le Conseil Arctique, au travers par exemple les récent rapports des groupes de travail Arctic Monitoring and Assessment Program* et Conservation of Arctic Flora and Fauna**.

Même s’il est généralement considéré qu’une contraction de la glace de mer entrainera un déplacement des aires de répartition des espèces vers le nord afin que celles-ci restent dans des gammes de températures physiologiquement compatibles avec leur survie, les prédictions précises concernant les effets de la fonte des glaces sur la distribution des espèces et la dynamique des écosystèmes Arctique restent spéculatives. Ceci est notamment dû à notre manque de connaissances du rôle que joue la glace de mer pour de nombreuses espèces dans le temps et dans l’espace, et de la capacité de ces dernières à répondre à de tels changements. L’utilisation de nouveaux outils devient donc cruciale pour déterminer comment les espèces, et notamment les plus mobiles, utilisent la glace de mer au cours de leur cycle biologique. Dans ce contexte, l’utilisation combinée d’outils interdisciplinaires apparait particulièrement prometteuse. Une approche combinant la biotélémétrie à la détection d’une molécule spécifique de la banquise au sein des organismes est actuellement en cours afin de mieux comprendre l’écologie de certaines espèces d’oiseaux marins Arctique.

(1) La biotélémétrie consiste en l’utilisation d’enregistreurs miniaturisés (quelques grammes) attachés à l’animal étudié et permettant de suivre la position et les mouvements de ce dernier avec une précision spatio-temporelle variable en fonction de type d’appareil utilisé (de quelques mètres à environ 150 km, et d’une position par minute pendant quelques jours à deux positions par jour pendant >1 an). Ces enregistreurs sont essentiels car ils permettent d’étudier l’interaction entre les organismes et la glace de mer dans le temps et dans l’espace, et donc de définir de manière plus précise le rôle de cette dernière. Par exemple, une étude récente ayant utilisé des GLS (Global Location Sensing) sur différentes populations de mouette ivoire (Pagophila eburnea ; un oiseau marin inféodé à l’Arctique) a permis de montrer l’importance de la glace de mer pour cette espèce sympagique qui utilise la bordure englacée tout au long de l’année.
Bien que fournissant des informations essentielles, cette approche reste cependant limitée en raison des couts élevés des enregistreurs et de la nécessité dans certains cas de recapturer les individus suivis. Sa combinaison avec une approche complémentaire est donc importante.

(2) La molécule IP25 constitue un nouveau marqueur de glace de mer récemment développé et dont les applications, pour l’instant principalement liées à l’étude des paléoclimats, peuvent être étendues à l’étude des écosystèmes polaires. Cette molécule présente la particularité d’être synthétisée exclusivement par des diatomées associées à la glace de mer et des études récentes ont permis de mettre en évidence à l’échelle pan-Arctique son transfert le long de la chaîne trophique. L’étude de ce marqueur chez différent organismes marins permet alors d’examiner dans quelle mesure et avec quelle intensité un prédateur dépend de ressources dérivées d’un environnement englacé. De plus, le temps d’intégration de ce marqueur variable en fonction des tissus considérés permet d’obtenir des informations à différentes échelles temporelles. L’utilisation de ce nouvel outil permettra donc de mieux comprendre le rôle joué par la glace de mer pour la biodiversité de ces régions, et constitue ainsi une excellente approche complémentaire à la biotélémétrie.

Outre nos travaux sur les oiseaux marins de l’Arctique, la mise en place d’études parallèles se focalisant sur d’autres groupes d’organismes marins et terrestres, et notamment sur les prédateurs supérieurs ayant une mobilité accrue, s’avère également importante afin d’avoir une vue globale de l’impact des changements des étendues de glace de mer sur la biodiversité arctique.

* AMAP (2011) Snow, Water, Ice and Permafrost in the Arctic (SWIPA): Climate change and the cryosphere. Arctic Monitoring and Assessment Programme, Norway.
** CAFF (in press) A Life Linked to Ice: A guide to sea-ice-associated biodiversity in this time of rapid change. Conservation of Arctic Flora and Fauna, Iceland.

Bonjour,

Je me demandais de quelle façon vous mesurez cette molécule (IP25) une fois intégrée à l’intérieur des organismes qui sont susceptibles de se nourrir sous la glace. Est-ce que la méthode peut avoir lieu in situ ou elle est confinée à des analyses complexes en laboratoire. En d’autres mots, quelles sont les limitations de la méthode ?

Merci