La prolifération sans précédent des algues toxiques sur la côte Ouest de 2015 semble être liée aux conditions océaniques inhabituellement chaudes - surnommées «la goutte» - en hiver et au printemps de cette année-là.

La prolifération a fermé les pêcheries du sud de la Californie au nord de la Colombie-Britannique.

"Nous avons des cas d'algues toxiques qui entraînent des fermetures de coquillages au large de la côte de Washington et de l'Oregon tous les trois à cinq ans, mais aucun n'a été aussi important que celui-ci", explique Ryan McCabe, chercheur principal à l'université. de l'Institut conjoint pour l'étude de l'atmosphère et des océans de Washington, un centre de collaboration avec l'Administration océanique et atmosphérique nationale.

"Celui-ci était entièrement différent, et nos résultats montrent qu'il était lié aux conditions océaniques inhabituelles."

«Cet article est significatif car il identifie un lien entre les conditions océaniques et l'ampleur de la prolifération toxique dans 2015 qui a entraîné les plus hauts niveaux de contamination par l'acide domoïque dans le réseau trophique jamais enregistré pour de nombreuses espèces», explique la co-auteure Kathi Lefebvre. biologiste au Northwest Fisheries Science Centre de la NOAA. "C'est une révélation de ce que l'avenir peut contenir alors que les conditions océaniques continuent de se réchauffer à l'échelle mondiale."

Les chercheurs ont constaté que la prolifération d'algues nocives 2015, qui établissait des records pour son étendue spatiale et le niveau de toxicité, était dominée par une seule espèce de diatomée, Pseudo-nitzschia australis, normalement trouvé plus au sud de la Californie.

Cette carte montre les impacts de la prolifération d'algues toxiques sur la côte ouest de 2015. Les symboles de mammifères oranges ont été détectés avec l'acide domoïque, tandis que ceux colorés en rouge présentaient également des symptômes d'empoisonnement. Les chiffres indiquent combien de mammifères ont été touchés. Les régions ombragées et hachurées montrent des fermetures pour les pêcheries d'anchois, les pêcheries au large des côtes et la pêche au crabe commun et la récolte des mollusques et crustacés. (Source: Northwest Fisheries Science Centre de la NOAA)

La division cellulaire passe à la vitesse supérieure

L'eau chaude n'a pas seulement permis à cette espèce de survivre, elle a également créé un environnement favorisant sa croissance. Au début de 2015, la «tache» chaude s'était déplacée vers la rive et s'était répandue tout le long de la côte ouest. L'eau plus chaude crée une eau de surface moins dense qui est plus susceptible de rester flottante à la surface, où elle peut devenir épuisée en nutriments.

Des études de laboratoire antérieures par co-auteur William Cochlan de San Francisco State University ont montré que P. australis peut absorber l'azote très rapidement d'une variété de sources, et semble surpasser l'autre phytoplancton non toxique dans l'eau chaude appauvrie en nutriments.

Pour la nouvelle étude, publiée dans la revue Geophysical Research Letters, les chercheurs ont réalisé des expériences avec P. australis de la floraison 2015. Ils ont montré que lorsque ces cellules connaissent des températures plus chaudes et obtiennent plus de nutriments, elles peuvent doubler ou tripler leur taux de division cellulaire, ce qui leur permet de fleurir assez rapidement dans une grande population en mer.

"Lorsque les changements printaniers dans la direction du vent apportaient une eau plus riche et riche en nutriments vers le haut près de la côte, une petite P. australis est devenu une grande population, qui a ensuite été échouée le long de la côte ouest par des tempêtes de printemps tardif », explique la coauteure Barbara Hickey, professeur d'océanographie à l'Université de Washington.

Cela a été particulièrement dommageable dans une année dominée par P. australis.

"Cette espèce est presque toujours très toxique", a déclaré le co-auteur Raphael Kudela, un écologiste marin de l'Université de Californie à Santa Cruz. "Il fleurit chaque printemps au large de la Californie, et il y a souvent des impacts sur les mammifères marins. Mais voir P. australis de haut en bas de la côte comme c'était sans précédent. "

Les algues toxiques se présentent sous de nombreuses formes, mais au large de la côte ouest, la principale menace sanitaire et économique Pseudo-nitzschia les espèces qui peuvent, dans certaines conditions, produire de l'acide domoïque, qui peut provoquer une détresse gastro-intestinale, des convulsions, une perte de mémoire et même la mort.

Les toxines peuvent s'accumuler dans les couteaux et les moules, les rendant impropres à la consommation humaine. Mais les effets dans l'écosystème sont plus répandus et durables. Les fruits de mer et les anchois contenant des toxines peuvent être consommés par les mammifères marins et les oiseaux. Si les algues toxiques s'installent au fond de l'océan, elles peuvent également être mangées par les animaux vivant dans le fond, comme les crabes, qui deviennent alors dangereux à manger.

À la fin de mai 2015, un lion de mer a été trouvé convulsant sur une plage de Washington, et l'acide domoïque a été identifié dans ses excréments.

"C'est quelque chose que nous n'avions jamais vu auparavant à Washington, et lorsque nous avons appris cette nouvelle, nous savions que quelque chose d'énorme se passait", explique la co-conceptrice Vera Trainer, océanographe chercheur au Northwest Fisheries Science Center de la NOAA.

«Connexion significative»

Cette année a vu la plus grande étendue géographique des impacts de mammifères marins jamais enregistrés.

Une croisière dirigée par la NOAA en juin 2015 a échantillonné de l'eau du sud de la Californie jusqu'à l'île de Vancouver, en Colombie-Britannique. La nouvelle étude comprend les observations recueillies près de la fin de la floraison à Washington, ainsi que d'autres activités de surveillance continue de la plage et d'échantillonnage de l'eau qui filtrent l'eau de mer pour voir la vie qu'elle contient.

Des chercheurs du Northwest Fisheries Science Centre ont examiné les échantillons d'eau au microscope électronique à balayage à haute résolution afin d'identifier les espèces présentes.

"Comme nous avons commencé à obtenir de plus en plus d'échantillons qui coïncidaient avec les pics de la toxicité des palourdes, il était tout à fait clair que P. australis était l'espèce dominante tout le long de la côte », explique Trainer.

Les gestionnaires des ressources de l'État collectent des coquillages pour surveiller les toxines depuis des décennies. Sur l'eau, les échantillons recueillis par le Partenariat sur les efflorescences algales nuisibles de la région olympique et d'autres efforts ont également contribué à un bilan 25-année des événements d'algues toxiques.

Le nouveau document compare l'histoire des toxines dans les couteaux de rasoir aux indices de la variabilité du climat océanique, et trouve un lien avec El Niño et l'oscillation décennale du Pacifique à plus long terme.

«Il y a un lien significatif là-bas», dit McCabe. «Les événements toxiques ont également tendance à coïncider avec les changements d'écosystème marin précédemment établis. Nous n'avions jamais établi ce lien auparavant, et je pense que c'est fascinant.

Les cycles climatiques océaniques pourraient aider à comprendre et mieux prédire l'émergence de proliférations d'algues toxiques. Et tandis que le blob était un événement ponctuel qui n'était pas dû au réchauffement climatique, il fournit une fenêtre sur ce à quoi le changement climatique pourrait ressembler.

"Espèces comme Pseudo-nitzchia sont extrêmement bien préparés pour tirer parti du réchauffement de fond ", dit McCabe. "Les pseudo-nitzchia sont toujours là-bas le long de notre côte. Le fait qu'ils soient presque conçus pour profiter de situations comme celle-ci - des températures chaudes et des nutriments faibles - est inquiétant.

Il recommande de surveiller davantage les proliférations d'algues nuisibles, en recueillant des échantillons de mollusques et d'eau sur la côte et au large pour voir si des toxines ou des algues productrices de toxines sont présentes et, le cas échéant, quelles espèces. "Sans des programmes stables comme celui-là, nous serons simplement aveugles."

D'autres coauteurs proviennent du ministère des Pêches et des Océans du Canada, du Marine Mammal Centre de Sausalito, en Californie, et du Northwest Fisheries Science Centre de la NOAA. La recherche a été principalement financée par le Centre des recherches sur les océans côtiers parrainés par les Centres nationaux pour la science de l'océan côtier de la NOAA.

Un financement supplémentaire est venu de la National Science Foundation, des National Institutes of Health et de COAST par le biais de la SFSU.

La source: Université de Washington

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