Une étude arctique sur les céphalopodes et le changement climatique révèle l’existence d’une nouvelle espèce
Les céphalopodes, y compris les calmars et les octopodes, sont abondants dans l’Arctique, ils sont à la fois des proies importantes pour les poissons et les prédateurs supérieurs, et des prédateurs eux-mêmes qui s’attaquent aux poissons, aux crustacés et à d’autres céphalopodes. Dans la mesure où les effets du changement climatique sont parmi les plus prononcés dans l’Arctique, cette classe de mollusques, en raison de son cycle de vie court et du renouvellement rapide des générations, constitue un groupe d’étude précieux pour le suivi de ces modifications. Malgré cela, les céphalopodes restent peu étudiés. Le projet ArCeph, soutenu par l’UE, a permis de faire progresser les connaissances sur la répartition, les interactions prédateurs-proies, le comportement et le cycle de vie de ces habitants de l’Arctique. En outre, pour la première fois depuis les années 1930, l’équipe a découvert deux espèces de céphalopodes arctiques et en a formellement décrit une. «Nous avons découvert que les céphalopodes révèlent les impacts du changement climatique sur des périodes historiques significatives! En comparant l’écologie des céphalopodes à l’époque contemporaine et dans l’histoire (fin du XIXe et début du XXe siècle), nous avons mis en évidence des changements dans l’écologie trophique dus à des modifications de l’écosystème causées par le climat », explique le coordinateur du projet, Alexey Golikov, rattaché à GEOMAR, hôte du projet.
La biodiversité, le cycle de vie et le rôle écologique des céphalopodes
Le projet visait à tester trois hypothèses de recherche. Premièrement, la diversité et la répartition des céphalopodes arctiques ont changé sous l’effet des facteurs climatiques. Dans ce cadre, l’équipe a utilisé plus de 15 ans d’échantillonnage de l’abondance et de la biomasse continu dans la région norvégienne de la mer de Barents. L’ajout d’un travail de taxonomie sur les données morphologiques et moléculaires a permis de décrire une nouvelle espèce de céphalopode. Deuxièmement, des analyses d’isotopes stables comparant des spécimens historiques et contemporains ont permis de vérifier si les conditions environnementales et trophiques (telles que le régime alimentaire) rencontrées par les céphalopodes individuels pouvaient permettre de déduire les effets du changement climatique. Enfin, les observations sous-marines (à l’aide de PELAGIOS, d’un système de caméras remorquées et de véhicules télécommandés) ont permis d’enregistrer des comportements jusqu’alors inconnus des céphalopodes arctiques d’eau profonde et d’explorer leur rôle dans le réseau alimentaire de cet océan. Leurs interactions trophiques sont actuellement modélisées par ordinateur à GEOMAR. ArCeph a montré que la biomasse et l’abondance des céphalopodes dans la mer de Barents (la zone arctique la plus touchée par le changement climatique) et les habitudes alimentaires des espèces de céphalopodes arctiques les plus communes se sont modifiées à la fin des années 1990 et au début des années 2000. Cela coïncide avec la période où l’on sait que l’impact environnemental du changement climatique s’est accru dans l’Arctique. L’étude historique comparative, ainsi que d’autres, ont montré que des espèces de nombreux taxons (y compris des céphalopodes) sont arrivées dans l’Arctique en provenance des régions boréales et subtropicales, reflétant ainsi les changements d’écosystèmes induits par le climat. Cet afflux a constitué une source de nourriture pour les calmars arctiques locaux, qui se sont également déplacés plus à l’est vers des zones auparavant trop froides. Une autre découverte importante a été celle d’une nouvelle voie trophique. Bien que vivant entre 500 et 2 600 mètres au-dessus des fonds océaniques, les octopodes d’eau profonde se nourrissent du fond océanique. Comme les céphalopodes sont mangés par les superprédateurs marins et les baleines à dents au-dessus du fond marin, ils transfèrent le carbone du microbenthos du fond marin vers les grands prédateurs pélagiques supérieurs. «Ce comportement, qui consiste à vivre dans la colonne d’eau, mais à manger sur le fond océanique, était jusqu’à présent inconnu chez les céphalopodes», note Alexey Golikov.
Un organisme modèle pour suivre le changement climatique dans l’Arctique
En partie grâce à leur prédation opportuniste, qui leur permet de s’adapter rapidement, ArCeph a démontré que les céphalopodes sont d’excellents organismes modèles pour l’étude de l’écosystème marin. Les résultats du projet apportent des éléments importants pour les stratégies de gestion de l’Arctique de l’UE. «Certaines zones où se produit le couplage bentho-pélagique induit par les céphalopodes, récemment découvert, se trouvent en partie à l’intérieur et en partie à l’extérieur de la zone désignée pour la pêche commerciale; il en va de même pour les zones où se trouvent les espèces de nouvellement décrites et les points chauds pour les céphalopodes. Cela a des répercussions sur la conservation d’écosystèmes marins uniques mais peu étudiés», ajoute Alexey Golikov. Ces recherches ont été entreprises avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie.
Mots‑clés
ArCeph, Arctique, biodiversité, trophique, changement climatique, céphalopodes, écosystème, espèces
