Comment le plancton réagit au changement climatique
Le projet TROPHIC EFFICIENCY (Effects of plankton community structure on energy pathways and trophic efficiency) a estimé l'efficacité trophique à partir des taux de production, des sources alimentaires et des transferts nutritionnels à l'aide de biomarqueurs dans des expériences multidisciplinaires. Il s'agissait notamment d'expériences à petite échelle en laboratoire et à plus grande échelle à l'échelle de l'écosystème (mésocosme) exposant des communautés de plancton au changement climatique en fonction de l'augmentation des températures et de l'acidification des océans (AO). Les chercheurs ont également utilisé des traceurs biologiques constitués de biomarqueurs isotopes de carbone δ13 spécifiques d'acides gras combinés (δ13C-FA) qui caractérisent le flux des nutriments essentiels et les niveaux de production dans les réseaux alimentaires. Les résultats ont montré que l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone (CO2) modifiait de manière significative la concentration en acide gras (AG) et la composition de la diatomée Thalassiosira pseudonana. Ainsi, des niveaux de CO2 plus élevés semblaient limiter la croissance et la reproduction du copépode Acartia tonsa, qui se nourrit de diatomées. La relation entre diatomées et copépodes est essentielle pour certains des écosystèmes les plus productifs dans le monde. Par conséquent, les résultats indiquent que l'AO peut avoir des conséquences considérables pour les réseaux alimentaires océaniques en modifiant la qualité nutritionnelle de macromolécules essentielles dans les produits primaires, qui s'étendent jusqu'au réseau alimentaire. Les expériences à l'échelle du mésocosme utilisant des niveaux multi-trophiques ont été conduites sur une communauté de plancton dans le fjord de Kiel, un long estuaire s'ouvrant sur la mer Baltique. De plus, les chercheurs ont étudié comment l'AO affecte la composition des communautés de phytoplancton et le profil des acides gras d'une communauté de plancton offshore en Mer du Nord. Ils ont étudié comment un développement du zooplancton gélatineux dans la mer du Nord à des températures et des concentrations de CO2 supérieures éliminait des particules de la colonne d'eau qui auraient nourri sinon les copépodes et les poissons. Les résultats indiquent que les groupes taxonomiques majeurs diffèrent en termes de concentration de composés biochimiques importants. Cela pourrait expliquer pourquoi une alimentation plus diversifiée entraîne des taux de production plus importants de consommateurs que les régimes monospécifiques. Ainsi, la croissance et la reproduction des consommateurs (zooplancton et larves de poisson) peuvent être contrôlées par la composition taxonomique ou la qualité alimentaire des producteurs primaires. Le projet TROPHIC EFFICIENCY permettra aux scientifiques de mieux comprendre l'impact des modifications de la structure de réseau alimentaire à la base du réseau alimentaire aquatique sur le mouvement du carbone via le réseau alimentaire du plancton. Ceci a une grande importance car ces processus ont une profonde influence sur les pêcheries et le climat de la Terre.
Mots‑clés
Réseau alimentaire, niveaux trophiques, changement climatique, TROPHIC EFFICIENCY, mésocosme, isotope de carbone δ13, acide gras, Thalassiosira pseudonana, Acartia tonsa, zooplancton gélatineux