Le phytoplancton a besoin de lumière pour se développer correctement. De quoi être surpris par la découverte d'une véritable floraison de ces micro-organismes autotrophes plusieurs mètres… sous la banquise arctique, censée bloquer les rayons du soleil. La productivité de cet océan semble avoir été sous-estimée par le passé.
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Une mission de la NasaNasa a permis de découvrir une impressionnante quantité de phytoplanctonphytoplancton là où les scientifiques s'y attendaient le moins : sous les glaces de l'Arctique, révèle une étude publiée jeudi dans la revue Science. Cette recherche, que l'on présente aujourd'hui dans le cadre de la Journée mondiale des océans, s'est fondée sur des données recueillies à la fois par satellite et sur des relevés réalisés sur le terrain au départ du navire brise-glace américain Healy durant l'été 2011.

Les scientifiques avaient initialement été envoyés en mission sur la mer des Tchouktches, qui borde la pointe nord-ouest du continent américain (Alaska), pour prélever des échantillons de glace afin d'étudier l'influence du réchauffement climatique sur cette région. La découverte de phytoplancton en quantités « extrêmement élevées, environ quatre fois plus que dans les eaux ouvertes, » les a particulièrement surpris. Il s'agit d'une « floraison massive sous la glace » qui semble s'étendre sur 100 km, selon l'étude.

Ce qui est étonnant, c'est que la glace est censée bloquer une grande partie des rayons du soleilsoleil. Les organismes autotrophes vivant en dessous ne devraient donc pas se développer massivement, puisqu'ils ne peuvent pas pratiquer de manière optimale la photosynthèsephotosynthèse. Comment alors expliquer cette floraison ? En fondant l'été, la glace donne naissance à de très nombreux bassinsbassins d'eau liquide sur la banquisebanquise. Ceux-ci concentreraient alors la lumièrelumière solaire, au travers de la glace, sur des eaux riches en nutrimentsnutriments, suite notamment à la présence d'upwellings (des remontées d'eau profonde) au niveau du site de la découverte, fournissant ainsi la lumière requise.

Les piscines d'eau apparaissant en été, ici en juillet 2011, sont particulièrement visibles sur cette photographie prise depuis un pont du brise-glace <em>U.S. Healy</em>. Pendant que certains scientifiques effectuent les prélèvements, d'autres surveillent la présence des ours polaires. © Sam Lanay, <em>Woods Hole Oceanographic Institution</em>

Les piscines d'eau apparaissant en été, ici en juillet 2011, sont particulièrement visibles sur cette photographie prise depuis un pont du brise-glace U.S. Healy. Pendant que certains scientifiques effectuent les prélèvements, d'autres surveillent la présence des ours polaires. © Sam Lanay, Woods Hole Oceanographic Institution

L’océan Arctique plus productif que prévu

Les micro-organismes apparaissent en moins grande quantité et davantage en profondeur dans les eaux ouvertes, selon les dernières données de cette mission de la Nasa connue sous le nom d'Icescape. « En comparaison, le phytoplancton des eaux ouvertes était en quantité nettement plus faible que sous la glace, et situé à des profondeurs de 20 à 50 m en raison d'une réduction des nutriments à la surface », précise l'étude.

Cette recherche laisse penser que l'océan ArctiqueArctique est plus productif que ce que l'on croyait, même si d'autres analyses seront nécessaires pour déterminer de quelle manière ce phytoplancton des glaces affecte les écosystèmesécosystèmes locaux.

Le phytoplancton rassemble de nombreux organismes microscopiques photosynthétiques. Il est à la base de la chaîne alimentairechaîne alimentaire des océans et joue un rôle fondamental pour les cycles reproductifs des poissonspoissons, oiseaux d'eau et ours polairesours polaires. Depuis 1950, sa quantité a cependant chuté de 40 %, notamment en raison de l'impact grandissant du changement climatique, selon une étude de 2010 parue dans la revue Nature.