Le réchauffement des océans a entraîné une baisse de 40 pour cent des niveaux de phytoplancton, à l'instar de l'échantillon mixte de diatomées unicellulaires et formant des chaînes, illustrée ci-dessus, depuis 1950. Photo de Richard Kirby
Il y a deux semaines, un groupe de marins au large des côtes néo-zélandaises se sont penchés sur le côté de leur bateau, ont largué un engin dans l'océan Pacifique et l'ont regardé disparaître. À l'aide d'une application qu'ils avaient téléchargée sur un smartphone, ils ont enregistré une lecture de l'appareil sous-marin, ainsi que leur position GPS et la température de l'eau. En quelques minutes à peine, ils étaient devenus les premiers participants à un nouveau programme lancé par l'Institut britannique de la marine de l'université de Plymouth, qui permet aux scientifiques citoyens d'aider les climatologues à étudier les effets du changement climatique sur les océans.
Les marins kiwis mesuraient la concentration de phytoplancton, un microorganisme vivant à la surface de la mer. Le phytoplancton, également appelé microalgue, produit la moitié de l'oxygène de l'air que nous respirons et est responsable de 50% de la photosynthèse sur Terre. Les baleines, les méduses, les crevettes et d’autres espèces marines se régalent, ce qui en fait un élément essentiel de la chaîne alimentaire marine.
Le phytoplancton a besoin d’une certaine température de l’eau pour se développer (cela varie d’une région à l’autre) et, sans ces conditions favorables, leur nombre diminue ou bien elles migrent à la recherche d’une eau optimale. Alors que les niveaux supérieurs des océans de la Terre se sont réchauffés de 0, 59 degrés Fahrenheit au cours du siècle dernier, la quantité de phytoplancton dans le monde baisse d'environ 1% par an, selon une étude de 2010 publiée dans la revue Nature
En fait, l’étude a montré que les concentrations de phytoplancton avaient diminué de 40% au total depuis 1950. Ce déclin s’ajoute au blanchissement des coraux, à l’élévation du niveau de la mer, à l’acidification des océans et au ralentissement de la circulation en eau profonde (ce qui a une incidence sur la température de l’eau et les conditions météorologiques). comme les péages connus du changement climatique sur les océans.
Cette baisse de la population de phytoplancton est inquiétante en raison du rôle de cet organisme dans le réseau trophique marin. «Malgré leur taille microscopique, le phytoplancton… est le précurseur du changement climatique dans les systèmes aquatiques», ont écrit les auteurs d'une étude de 2011 sur le phytoplancton et le changement climatique publiée dans le journal Proceedings of the Royal Society . Il est donc primordial de comprendre comment les autres créatures marines se débrouilleront face aux changements climatiques, car le niveau de phytoplancton continue de baisser considérablement.
Les effets d'une pénurie alimentaire sur les gros poissons de haute mer tels que l'espadon et le thon, qui souffrent déjà de la surpêche, pourraient également poser problème à l'homme. «Nous faisons pression des deux côtés», a déclaré Paul Falkowski, responsable du laboratoire de biophysique environnementale et d'écologie moléculaire de l'Université Rutgers, à Nature . «Nous surpêchons certainement les océans. Nous constatons maintenant que la base de la chaîne alimentaire subit une pression. »
Malgré son importance, les scientifiques ont eu du mal à surveiller le phytoplancton et l'analyse de tous les océans de la Terre présente des obstacles logistiques évidents. Ces défis sont apparus après qu'une étude récente ait conclu que le changement climatique n'était pas à l'origine de la diminution des niveaux de phytoplancton et qu'un autre réfutait le fait que le phytoplancton était en train de disparaître - suscitant un débat au sein de la communauté scientifique. Entrez dans l'étude de Plymouth, qui tente de mettre fin au conflit et de combler les lacunes de la recherche sur le phytoplancton en mobilisant les millions de marins et de pêcheurs qui sillonnent les océans du monde pour aider à mesurer les niveaux de phytoplancton dans la partie supérieure de l'eau.
Le programme s'appuie sur l'application Secchi, une nouvelle application pour smartphone conçue par les scientifiques de Plymouth et baptisée ainsi pour le disque de Secchi (PDF), un équipement utilisé pour mesurer la turbidité dans l'eau depuis son invention en 1865 par le scientifique italien Pietro Angelo Secchi. . «Il s’agit sans aucun doute de l’équipement d’échantillonnage marin le plus simple», a déclaré Richard Kirby de Plymouth, biologiste du plancton, qui dirige le projet, à Surprising Science.
Richard Kirby, biologiste du plancton, insère un disque de Secchi dans le détroit de Plymouth, en Grande-Bretagne. Photo gracieuseté de Richard Kirby
Lorsqu'un scientifique citoyen de la mer est prêt à utiliser l'application, la première étape consiste à créer un disque Secchi (les instructions sont incluses). Le petit disque blanc, en plastique, en bois ou en métal, est attaché à un ruban à mesurer d'un côté et à un poids de l'autre. Vous tenez le ruban à mesurer et abaissez le disque verticalement dans l'eau de mer. Dès qu'il disparaît de la vue, vous notez la profondeur sur le ruban à mesurer. Ce nombre, la «profondeur de Secchi», reflète la transparence de la colonne d'eau, qui est influencée par le nombre de particules présentes. «Loin des estuaires et des zones où la turbidité de la colonne d’eau peut être influencée par des sédiments en suspension, la profondeur de Secchi est inversement proportionnelle à la biomasse de phytoplancton», déclare Kirby. La profondeur de Secchi indique également aux scientifiques la profondeur à laquelle la lumière soutient la vie dans l’eau.
Vous entrez la profondeur Secchi et la position GPS sur votre smartphone (une connexion réseau n'est pas nécessaire pour cela) dans l'application. Les chercheurs de Plymouth reçoivent les données dès que vous retrouvez la connectivité réseau. Vous pouvez également télécharger des photos et saisir des informations supplémentaires telles que la température de l'eau (mesurée par le bateau) et des notes sur des observations visuelles, telles qu'une surface mousseuse, une prolifération de plancton ou une volée d'oiseaux de mer en train de se nourrir.
Un disque de Secchi immergé dans le détroit de Plymouth, en Grande-Bretagne. Photo de Richard Kirby
Les chercheurs de Plymouth espèrent que les amateurs d'océan du monde entier participeront à la recherche. Ils créeront une base de données et une carte des océans illustrant les variations saisonnières et annuelles des niveaux de phytoplancton afin d'aider les scientifiques à étudier le changement climatique et les océans. «Une personne enregistrant une profondeur de Secchi deux fois par mois pendant quelques années générera des données utiles sur leur mer locale», a déclaré Kirby. «Plus le nombre de participants est important, plus le projet est vaste et plus il revêt d’importance et de valeur pour les générations futures.»
Kirby note que les scientifiques citoyens fournissent depuis longtemps des données précieuses sur les changements à long terme de l'environnement et considère Internet comme une grande opportunité pour unir les efforts des citoyens scientifiques. «Nous regardons souvent en arrière et souhaitons avoir commencé à surveiller quelque chose concernant le monde naturel», dit-il. “'Si seulement nous avions commencé à mesurer' x 'il y a dix ans.' Eh bien, il n’ya pas de temps comme le présent pour commencer quelque chose pour l’avenir. »
