Nouvelles connaissances sur le cycle jour/nuit de l’océan mondial

Le phytoplancton constitue le fondement de la vie sur Terre. Comprendre comment ces organismes réagissent au milieu océanique peut améliorer notre connaissance du reste du réseau trophique. Le cycle de lumière jour/nuit – « cycle journalier » – est essentiel à la photosynthèse parmi les principaux producteurs de l’océan.

Les biologistes du laboratoire de biologie marine du Massachusetts ont intégré le cycle journalier dans un nouveau modèle océanique mondial pour étudier ses effets sur le phytoplancton. L’étude est la première à examiner comment le cycle jour/nuit affecte la biogéographie et la diversité de ces producteurs primaires.

Le nouveau modèle a appliqué les cycles naturels de lumière et d’obscurité sur l’océan mondial à 15 types de phytoplancton simulés. Ces simulations ont été comparées à une simulation de contrôle pour voir comment les cycles de lumière journalière affectaient la productivité et la dynamique de la concentration des éléments nutritifs.

Le phytoplancton simulé a été séparé en deux groupes : les « glaneurs », ou cellules simulées plus petites avec une affinité élevée pour les nutriments (capturant les nutriments de la colonne d’eau même si ces nutriments étaient en faibles quantités) mais à croissance lente ; et les « opportunistes », ou des cellules simulées plus grandes avec des taux de croissance plus élevés mais une faible affinité pour les nutriments (ce qui signifie qu’elles ont mieux réussi dans une eau riche en nutriments).

Les chercheurs ont découvert que le cycle journalier était important pour le phytoplancton simulé. Les cycles journaliers étaient associés à des concentrations plus élevées de nutriments limités. Aux latitudes inférieures, les opportunistes simulés étaient plus abondants que les glaneurs. Ceci est devenu moins important aux latitudes plus élevées, où les effets du cycle lumineux saisonnier étaient plus forts que les cycles jour/nuit.

Si les scientifiques ne peuvent pas comprendre comment le phytoplancton obtient son énergie en tant que producteur primaire, il est difficile de comprendre le reste de la chaîne alimentaire océanique, jusqu’aux humains.

En comprenant mieux le fonctionnement de l’océan, les experts peuvent mieux prédire comment le réchauffement climatique affectera davantage notre planète. Les scientifiques créent de meilleurs modèles océaniques pour étudier les solutions possibles au changement climatique, tout en minimisant les conséquences imprévues.

« Ce modèle contribue à faire progresser notre compréhension du fonctionnement de l’océan », a déclaré Vallino. « Être capable de prédire l’évolution de la répartition du phytoplancton a des répercussions plus haut dans la chaîne alimentaire. Si vous ne parvenez pas à obtenir ce changement de base correctement, vous ne pourrez pas obtenir correctement tout ce qui est connecté à ce qui se trouve au-dessus.

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Par Katherine Bucko, Espèces-menacées.fr Rédacteur