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La crise du plancton préfigure la faim du monde
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La crise du plancton préfigure la faim du monde

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Deux études se succèdent pour nous alerter sur un phénomène en train de se produire et dont les conséquences pourraient être catastrophiques pour l’ensemble des écosystèmes vivants en général et humains en particulier. Le sujet d’inquiétude des scientifiques est microscopique mais il représente la deuxième forme de vie la plus abondante sur Terre, juste après les bactéries : le plancton. Le réchauffement climatique ainsi que la pollution générée par les rejets — notamment plastiques — de nos sociétés de consommation dénaturent de plus en plus la composition des océans : ils s’acidifient de manière spectaculaire, mettant en danger le plancton, dont la migration massive vers de nouvelles latitudes, l’éloigne de ses écosystèmes habituels. Ce bouleversement est de nature à compromettre les ressources alimentaires de plusieurs milliards d’êtres humains, dépendants de la mer pour vivre.

« Les plantes et les animaux océaniques qui régulent le climat sont détruits par les produits chimiques toxiques et les plastiques, ce qui accélère notre progression vers un pH océanique de 7,95 dans 25 ans, ce qui aura un effet dévastateur sur l’humanité. » Ce titre alarmant ouvre l’article publié en juin dernier par deux scientifiques écossais de l’Université d’Édimbourg sur la plateforme SSRN. Selon cet article, non encore validé par les pairs, les plantes et les animaux marins ne parviennent plus à prospérer dans les eaux océaniques. La raison de cet effondrement est « directement liée à la baisse du pH des océans et à la « révolution chimique » qui a débuté en 1950, un déclin qui se poursuit aujourd’hui au rythme de 1 % par an ».

Le déclin inexorable du plancton

Il ne fait aucun doute que ce sont les minuscules plantes et animaux planctoniques des océans qui régulent notre climat, affirment les chercheurs. Chaque seconde que nous respirons provient de la photosynthèse marine, un processus qui utilise également 60 à 90 % de notre dioxyde de carbone. « Si nous avons perdu 50 % de l’élément même qui régule le climat, il est certainement temps de s’arrêter, de jeter un regard neuf sur la chimie et la biodiversité des océans et de se poser quelques questions fondamentales : « Pourquoi avons-nous perdu une telle quantité de vie marine ? Pourquoi ce déclin se poursuit-il ? Qu’est-ce que cela signifie pour notre climat et l’humanité ? » ».

Dans la perspective du changement climatique, le niveau d’acide carbonique dans les océans, qui résulte de la dissolution du dioxyde de carbone atmosphérique dans les océans, est particulièrement préoccupant. Dans les années 1940, le pH était de 8,2, mais en 2020, il est tombé à 8,04, ce qui signifie que l’océan devient plus acide. S’il n’y a pas de plantes pour utiliser le « carbone » pour la photosynthèse, cela laisse de l’acide carbonique inutilisé pour faire baisser le pH. Les rapports d’instituts scientifiques dans le monde entier signalent une accélération du processus d’acidification des océans, qui entraînera la disparition d’un plus grand nombre de plantes et d’animaux marins, en particulier ceux dont la coquille et la structure corporelle sont à base de carbonate (aragonite). Ces mêmes rapports prévoient que, d’ici 25 ans, le pH tombera à 7,95, ce qui entraînera la disparition de 80 à 90 % de toute la vie marine restante — ce qui, de l’avis de l’équipe des chercheurs auteurs de l’article, constitue un point de basculement, une limite planétaire à ne pas dépasser si l’humanité veut survivre.

Cette augmentation constante de l’acidité des océans, induit par la présence de CO2 mais aussi par celle de plastiques et autres produits chimiques toxiques, pourrait affecter l’ensemble de la chaîne alimentaire et concerner directement les humains. Les changements profonds des écosystèmes marins auraient des conséquences sur tout le registre du vivant, y compris celui qui se trouve sur la terre ferme. De ce fait, l’affaiblissement de la chaîne alimentaire liée au plancton serait de nature à impacter directement trois milliards d’êtres humains.

Migration massive à l’échelle microscopique

Comme si cette alerte ne suffisait pas à nous donner des sueurs froides, une autre étude publiée dans la revue Nature en septembre 2021 nous apprend que le plancton subit une migration mondiale, avec des conséquences désastreuses pour le réseau alimentaire.

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Les planctons sont pour la plupart des organismes microscopiques qui dérivent là où les courants océaniques les emmènent, leurs capacités de propulsion étant insuffisantes pour contrôler leurs déplacements. Il s’agit de la deuxième forme de vie la plus abondante sur Terre, devancée seulement par les bactéries. Sans le plancton, la vie telle que nous la connaissons n’existerait pas dans nos océans.

Deux types présentent un intérêt particulier : le phytoplancton (plantes) et le zooplancton (animaux). La photosynthèse du phytoplancton joue un rôle majeur dans le cycle du carbone et la production de l’oxygène de la Terre, et ces organismes constituent une partie essentielle du réseau alimentaire dont dépendent d’autres organismes plus grands. Le zooplancton est également un élément essentiel de la chaîne alimentaire et du cycle du carbone.

Les scientifiques s’attendent à des changements dans la répartition du plancton à mesure que la tendance à la hausse des températures mondiales se poursuit. Une nouvelle étude menée par le physicien de l’environnement Fabio Benedetti, de l’ETH Zurich (Suisse), s’intéresse à la nature de ces changements et à l’endroit où le plancton pourrait se retrouver.

Avec ses collègues, il a dressé des cartes de la répartition mondiale de plus de 860 espèces de phytoplancton et de zooplancton, puis il a utilisé des algorithmes statistiques et des modèles climatiques pour prédire les changements que ces communautés subiraient en cas de changement climatique futur.

Dans un premier temps, ils ont constaté une augmentation des deux types de plancton, mais si les températures moyennes à la surface de la mer devaient atteindre plus de 25 degrés Celsius (la moyenne à long terme est actuellement de 16,1 degrés Celsius), le zooplancton diminuerait sous les tropiques et toutes les espèces se déplaceraient vers des eaux plus fraîches, à des latitudes plus élevées. Dans ces communautés polaires, jusqu’à 40 % des espèces de phytoplancton seraient remplacées par des espèces interlopes subtropicales, ce qui signifie que les océans équatoriaux ne seraient pas les seuls à être touchés. « Dans certaines zones de l’océan, nous assisterons à une augmentation du nombre d’espèces qui peut, à première vue, sembler positive », explique le professeur Benedetti. « Mais ce regain de diversité pourrait en fait constituer une menace sérieuse pour l’existence et le fonctionnement d’écosystèmes marins bien établis à des latitudes plus élevées. »

Bien que de nombreuses espèces de plancton soient minuscules, elles ne sont pas toutes de la même taille, et cette variation de taille a son importance. Aux latitudes moyennes et élevées, les écosystèmes contiennent relativement peu d’espèces, et ces communautés planctoniques sont constituées d’espèces plus grandes qui sont efficaces pour exporter du carbone organique et constituent une source de nourriture importante pour les poissons.

Les simulations de l’équipe ont montré que l’augmentation des températures rend les habitats moins hospitaliers pour les grandes espèces de plancton, mais meilleurs pour les petites. Il en résulterait une explosion de la diversité du petit plancton et un déclin des espèces plus grandes à ces latitudes. Ce phénomène aurait à son tour un impact sur les populations de poissons.

Le cycle du carbone s’en trouverait également affecté. Les espèces de plancton plus grandes ont souvent des coquilles que les petites espèces n’ont pas, et des excrétions plus lourdes. Pour ces espèces, le plancton mort et ses déchets coulent plus rapidement, ce qui signifie que le processus de décomposition qui transforme le carbone de leur corps et de leurs excréments en dioxyde de carbone se produit à de plus grandes profondeurs. Cela signifie que le dioxyde de carbone est piégé pendant de longues périodes et ne peut atteindre l’atmosphère.

Le remplacement de ces espèces par des espèces plus petites entraînerait une diminution de l’efficacité du puits de carbone océanique, bien qu’il soit un peu plus difficile de quantifier cet effet, ont déclaré les chercheurs. « La seule chose que nous pouvons déterminer à l’heure actuelle, c’est l’importance de certaines zones de l’océan en termes de services écosystémiques et si cette fourniture de services va changer à l’avenir », explique Fabio Benedetti.

Et il semble bien qu’il s’agisse de savoir quand, et non pas si. Nous avons déjà vu la vie marine quitter les régions équatoriales lorsque les eaux deviennent trop chaudes pour la survie, et nous avons déjà vu les grands copépodes commencer à être déplacés par des espèces plus petites. On a également observé des méduses se déplaçant vers le nord et le sud, loin de l’équateur. Ces résultats et observations impliquent « que le changement climatique futur menace les services écosystémiques fournis par l’océan dans ces régions grâce au plancton », écrivent les chercheurs dans leur article.

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Réchauffement de l’eau des océans, acidification, pollutions toxiques des mers du globe, autant de facteurs qui s’accumulent, nous menant irrésistiblement vers un point de bascule à, partir duquel tout est possible. Tous les scientifiques alertent sur la nécessité de réduire immédiatement nos émissions de CO2. En restant inactifs, les humains jouent avec le feu ; quand les ressources alimentaires s’effondreront comme s’effondre la biodiversité, il sera certainement déjà trop tard.

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