Imaginez trouver une forêt tropicale au milieu d'un désert. En fait, les scientifiques affirment que la croissance du phytoplancton dans l'Arctique est peut-être désormais plus riche que n'importe quelle autre région océanique sur Terre. La découverte révèle une nouvelle conséquence du réchauffement climatique de l’Arctique et donne aux chercheurs un indice important pour comprendre les impacts d’un changement climatique et environnemental sur l’océan Arctique et son écologie.
"Si quelqu'un m'avait demandé avant l'expédition si nous allions voir des efflorescences sous la glace, je leur aurais dit que c'était impossible", a déclaré Kevin Arrigo de l'Université de Stanford, chef de la mission ICESCAPE et auteur principal de la nouvelle étude. "Cette découverte a été une surprise totale."
ICESCAPE, signifie Impacts of Climate on EcoSystems and Chemistry of the Arctic Pacific Environment et en 2010 et 2011, des scientifiques ont exploré les eaux arctiques dans les mers de Beaufort et des Tchouktches le long des côtes ouest et nord de l'Alaska à bord d'un brise-glace de la Garde côtière américaine. Les chercheurs ont exploré la glace de mer de trois pieds d'épaisseur pour étudier les impacts de la variabilité environnementale et des changements dans l'Arctique sur la biologie, l'écologie et la biogéochimie de l'océan.
Les chercheurs ont découvert que le phytoplancton était extrêmement actif, doublant en nombre plus d'une fois par jour. À l'inverse, les efflorescences en eaux libres croissent à un rythme beaucoup plus lent, doublant en deux à trois jours. Ces taux de croissance sont parmi les plus élevés jamais mesurés pour les eaux polaires.
On pensait que le phytoplancton ne poussait dans l'océan Arctique qu'après le retrait de la banquise pour l'été.
En juillet 2011, les chercheurs ont observé des efflorescences sous la glace s'étendant du bord de la glace de mer à 72 miles dans la banquise. Les données sur les courants océaniques ont révélé que ces efflorescences se sont développées sous la glace et n'y ont pas dérivé des eaux libres, où les concentrations de phytoplancton peuvent être élevées.
Auparavant, on pensait que la glace de mer bloquait la plupart des rayons solaires nécessaires à la croissance du phytoplancton. Les scientifiques pensent maintenant que l'amincissement de la glace arctique permet au soleil d'atteindre les eaux sous la glace de mer, stimulant la prolifération des plantes là où elles n'avaient jamais été observées. Les résultats ont été publiés aujourd'hui dans la revue Science.
Le phytoplancton est la base de la chaîne alimentaire marine et il consomme de grandes quantités de dioxyde de carbone. Les scientifiques devront réévaluer la quantité de dioxyde de carbone pénétrant dans l'océan Arctique par le biais de l'activité biologique si les proliférations sous la glace s'avèrent courantes.
"À ce stade, nous ne savons pas si ces proliférations de phytoplancton riches se produisent dans l'Arctique depuis longtemps et nous ne les avons tout simplement pas observées auparavant", a déclaré Arrigo. «Ces efflorescences pourraient toutefois se généraliser à l'avenir si la couverture de glace de mer de l'Arctique continue de s'amincir.
La découverte de ces efflorescences sous la glace jusqu'alors inconnues a également des implications pour l'écosystème arctique dans son ensemble, y compris les espèces migratrices telles que les baleines et les oiseaux. Le phytoplancton est mangé par les petits animaux de l'océan, qui sont mangés par les plus gros poissons et les animaux de l'océan. Un changement dans la chronologie des fleurs peut perturber les animaux de plus grande taille qui se nourrissent soit de phytoplancton, soit des créatures qui mangent ces micro-organismes.
"Il pourrait être de plus en plus difficile pour les espèces migratrices de chronométrer leur cycle de vie pour être dans l'Arctique lorsque la floraison est à son apogée", a déclaré Arrigo. "Si leur approvisionnement alimentaire arrive plus tôt, ils pourraient manquer le bateau."
Les scientifiques ont déclaré que la découverte pourrait également avoir des implications majeures pour le cycle mondial du carbone et le bilan énergétique de l'océan, et qu'ils pourraient avoir besoin de revoir leur compréhension de l'écologie de l'Arctique et du rôle de la région dans le système terrestre.
Vous pouvez voir plus d'images de l'expédition ICESCAPE sur la page Flickr de NASA Goddard.
Document de l'équipe: K.R. Arrigo et al. Un phytoplancton massif fleurit sous la banquise arctique. Science. doi: 10.1126 / science.1215065.
Source: NASA
