Planète

Quand l’inlandsis antarctique a-t-il fait évoluer le plancton ?

ActualitéClassé sous :climatologie , zoologie , calotte

-

La calotte glaciaire antarctique s'est formée voilà des millions d'années. La première glaciation aurait été un événement si abrupte sur l'échelle de temps géologique, que nombre de variétés de plancton n'ont pas réussi à s'adapter. Cette période glaciaire a impacté l'évolution de la vie marine dans l'océan Austral tel qu'on le connaît aujourd'hui.

Le navire scientifique de forage JOIDES Resolution arrive près des côtes antarctiques. La photo date de 2010, lorsque le navire s'est rendu au pôle Sud pour effectuer des forages glaciaires. © IODP

La calotte polaire antarctique, sa banquise et ses interactions avec l'océan Austral donnent à cette région une importance capitale dans la dynamique du climat, et dans le réseau trophique marin mondial. L'écosystème planctonique y est unique, il a dû s'adapter voilà des millions d'années aux conditions polaires, et vit au rythme de la formation de la banquise. Le courant circumpolaire, et la circulation thermohaline qui en découle, régulent le climat en redistribuant la chaleur. Par ailleurs, l'Antarctique est l'un des plus gros puits de carbone du monde.

Le mécanisme de la circulation thermohaline est maintenant assez bien compris, mais quand et comment s'est établi l'écosystème si particulier de l'océan Austral reste incertain. Lors d'une mission à bord du JOIDES Resolution, dans le cadre d'une expédition en Antarctique, une équipe internationale a réalisé quelques forages à différentes profondeurs de glace. À partir des fossiles sédimentaires découverts, les scientifiques ont été en mesure de montrer que la calotte polaire s'est formée pour la première fois il y a 33,6 millions d'années, durant l'Oligocène.

Un dinoflagellé (un organisme phytoplanctonique) du début de l'Oligocène, c'est-à-dire datant de plus de 33 millions d'années. Il a été trouvé dans les sédiments issus de carottages en Antarctique. © IODP

D'après l'étude, publiée dans la revue Science, l'écosystème de l'océan Austral a radicalement changé durant la première glaciation. La calotte polaire s'est formée rapidement, et a décimé une grande partie de la faune planctonique existante, soit une grande variété de dinoflagellés. « Le registre fossile des communautés d'organismes dinoflagellés reflète une forte diminution et spécialisation desdites espèces produites lors de l'établissement de la calotte glaciaire et, avec elle, des saisons marquées par la formation et la disparition de la banquise. »

Depuis la première glaciation, le plancton n’a presque plus évolué

Avant que la calotte glaciaire ne se forme, le climat terrestre, au pôle Sud donc, était tropical. Les conditions étaient tout à fait favorables au développement planctonique et on trouvait alors une grande diversité d'espèces. Quand le changement de climat abrupte s'est produit, seuls certains dinoflagellés ont réussi à évoluer pour survivre aux conditions froides. « Le grand changement a eu lieu à cette époque-là, lorsque les espèces simplifièrent leurs formes et se virent obligées de s'adapter aux nouvelles conditions climatiques. »

La première glaciation et la formation de la calotte polaire ont donc marqué le début du développement d'un plancton spécifique, qui a su s'adapter aux conditions polaires, c'est celui qu'on connaît aujourd'hui. Les sédiments trouvés dans les carottages de glace à différentes profondeurs montrent qu'à la période précédant la glaciation, il existait une grande quantité de communautés de dinoflagellés, de morphologie étoilée. Mais l'apparition de la glace, et particulièrement de la banquise, qui se forme de façon saisonnière, a forcé le plancton à l'activité saisonnière qu'on lui connaît à présent.