La toute 1re cartographie mondiale du phytoplancton a été réalisée par des chercheurs de L’École Polytechnique Fédérale de Zurich (ETH). Leur étude montre une répartition inattendue.
Élément essentiel de l’écosystème océanique, le phytoplancton est constitué d’une très grande variété d’espèces (10 000 à 20 000), mais l’état de nos connaissances sur ces microorganismes reste encore lacunaire.
Grâce à un modèle informatique qu’ils ont développé, les auteurs de l’étude ont cartographié la distribution géographique du phytoplancton en étudiant les facteurs environnementaux qui expliquent cette répartition.
Carte de la répartition mondiale du phytoplancton en janvier. Les zones sombres indiquent une biodiversité élevée, les zones claires une faible biodiversité. Le nombre d’espèces n’a pas été déterminé pour les zones blanches. (Graphique : tiré de Righetti et al. Science Advances, 2019)
L’étude révèle que :
- Les eaux tropicales comme les mers de l’archipel indonésien-australien, certaines parties de l’océan Indien ou de l’océan Pacifique équatorial, abritent la plus grande variété d’espèces tout au long de l’année,
- Cette diversité diminue dans les régions subtropicales (au-delà de 30 degrés de latitude Nord et Sud, atteignant ses valeurs les plus basses autour de 55 degrés de latitude) puis augmente légèrement vers les pôles,
- Les mers polaires présentent une plus grande diversité que les latitudes moyennes.
Cette dernière observation étonne les chercheurs.
« C’est remarquable parce que la distribution et la diversité des espèces sont normalement étroitement liées aux tendances des températures environnementales. » déclare Damiano Righetti, auteur principal de l’étude
En effet, selon la théorie métabolique traditionnellement admise, le température joue un rôle déterminant dans le développement des espèces : la diversité diminue en général continuellement vers les pôles, où la température est au plus bas !
D’autres facteurs influent donc sur la diversité du plancton. La force des courants et la turbulence pourraient être deux de ces facteurs, comme l’explique Damiano Righetti :
« Les fluctuations saisonnières et les turbulences océaniques qui prévalent dans les latitudes moyennes pourraient supprimer le développement de la biodiversité, même si les températures y sont plus élevées que dans les océans polaires. »
Les chercheurs ont également découvert que dans les latitudes moyennes, contrairement aux tropiques, la diversité du phytoplancton varie selon les saisons : le nombre d’espèce reste stable mais la composition des espèces change en cours d’année!
Pour élaborer leur cartographie, les chercheurs ont modélisé la répartition spatio-temporelle de plus de 530 espèces de phytoplancton, prélevés dans 700 000 échantillons d’eau de tous les océans du monde.
Cette étude est parue le 5 mai 2019 dans la revue américaine Science Advances. Elle est importante car ces travaux devraient contribuer à prédire la variation de phytoplancton dans des conditions de température changeante, comme c’est le cas actuellement avec le réchauffement climatique.
Cette variation pourrait avoir de lourdes répercussions sur la chaîne alimentaire marine…