Trophic interactions in the mesopelagic layer along the continental slope in the Norwegian Sea
Cette étude caractérise les interactions trophiques dans la zone mésopélagique de la mer de Norvège en analysant le contenu stomacal et les isotopes stables, révélant les rôles critiques de certaines espèces de niveaux inférieurs et la sélectivité alimentaire élevée de certains poissons qui pourraient limiter leur résilience aux changements environnementaux.
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Bien en dessous de la surface ensoleillée de l'océan se trouve un vaste monde faiblement éclairé connu sous le nom de zone mésopélagique. Cette couche, souvent appelée la zone de crepuscule, s'étend d'environ 200 mètres à 1 000 mètres de profondeur. C'est un lieu où la lumière faiblit et la pression augmente, pourtant il regorge de vie. Ici, une quantité massive de matière vivante circule dans l'eau, reliant le monde de la surface aux profondeurs sombres en dessous. Un processus critique dans cette zone est la « pompe biologique », un mécanisme naturel où le carbone et les nutriments sont transportés de la surface vers le fond de l'océan. Cela se produit en partie parce que de minuscules animaux et poissons remontent vers la surface la nuit pour se nourrir, puis replongent dans l'obscurité pendant la journée, emportant l'énergie avec eux. Comprendre comment ces créatures mangent et qui mange qui est essentiel, car si les maillons de cette chaîne alimentaire se brisent, l'ensemble du système pourrait changer, affectant tout, des populations de poissons à la capacité de l'océan à stocker le carbone. Bien que nous sachions que cette zone est pleine de vie, elle reste l'une des parties les moins comprises du monde marin, particulièrement dans les eaux froides et reculées des régions polaires.
Pour combler ces pièces manquantes du puzzle, des chercheurs de l'Institut norvégien de recherche sur la nature et de l'Université arctique de UiT se sont donné pour mission d'étudier le réseau trophique le long du talus continental au large de la côte nord de la Norvège. Cette zone se situe à un point de transition entre les conditions tempérées et polaires, ce qui en fait un environnement riche pour la vie marine. L'équipe a mené une campagne scientifique au printemps 2019, visitant onze stations différentes allant du plateau côtier peu profond jusqu'à l'océan ouvert profond. Leur objectif était de cartographier le régime alimentaire des animaux qui y vivent, du minuscule plancton aux poissons qui s'en nourrissent. Ils ont utilisé deux outils principaux pour accomplir leur tâche. Premièrement, ils ont remonté de grands filets pour capturer des poissons et d'autres animaux, puis ont examiné avec soin le contenu de leurs estomacs pour voir exactement ce qu'ils avaient mangé récemment. Deuxièmement, ils ont analysé la composition chimique des tissus des animaux. Tout comme le régime d'une personne laisse une signature chimique dans ses cheveux ou ses os, la nourriture qu'un animal consomme laisse une marque distincte sur son corps. En mesurant ces marques, les scientifiques pouvaient déterminer non seulement ce qu'une créature avait mangé, mais aussi sa position dans la chaîne alimentaire et la flexibilité de son régime.
L'étude a révélé un tableau clair de qui mange qui dans cette zone de crepuscule subpolaire. Au bas de la chaîne alimentaire se trouvent les copépodes, de minuscules crustacés ressemblant à des crevettes appelés Calanus, qui se nourrissent d'algues. Au-dessus d'eux se trouvent les krills, de petites créatures ressemblant à des crevettes qui se déclinent en deux variétés principales. Un type, Thysanoessa, domine les zones de plateau moins profondes et se nourrit principalement de végétaux. L'autre, Meganyctiphanes, se trouve plus souvent sur le talus continental escarpé et possède un régime légèrement différent qui inclut d'autres petits animaux. Les chercheurs ont constaté que ces différences de régime se reflètent dans les signatures chimiques des animaux, permettant de distinguer les deux groupes même lorsqu'ils se ressemblent. En montant dans la chaîne, les petits poissons comme le hareng et le maquereau bleu ont été identifiés comme les consommateurs primaires de ces krills. Le hareng était étonnamment exigeant, mangeant presque exclusivement un seul type de krill, tandis que le maquereau bleu avait un menu plus varié.
Plus haut dans la chaîne alimentaire, les poissons plus grands présentaient des habitudes alimentaires distinctes qui laissaient présager leur vulnérabilité au changement. La sébaste, un grand poisson similaire à la morue, était le mangeur le plus adaptable du groupe. Le contenu de son estomac a montré qu'il mangeait une grande variété de proies, notamment du krill, de petits poissons et même d'autres types de plancton. Cette flexibilité suggère qu'il pourrait mieux gérer les changements de l'environnement que ses voisins. En revanche, le hareng et le poisson-lanterne (un type de petit poisson de profondeur) étaient beaucoup plus spécialisés. Le hareng dépendait presque entièrement d'un seul type de krill, et le poisson-lanterne occupait une niche spécifique avec un régime étroit. Les chercheurs ont noté que ces spécialistes sont probablement plus à risque si leur source de nourriture spécifique disparaît ou se déplace en raison du changement climatique. Les données ont également montré que certains de ces poissons, comme la sébaste, sont capables de manger des proies qui sont assez grandes par rapport à leur propre taille, et ils semblent choisir des tailles de proies qui offrent le meilleur retour énergétique par rapport à l'effort de capture.
En combinant les preuves directes des contenus stomacaux avec les enregistrements chimiques à long terme de l'analyse des tissus, l'étude a fourni une vision robuste de l'écosystème. L'analyse chimique a confirmé les modèles observés dans les estomacs, montrant que le hareng et le maquereau bleu occupent les échelons inférieurs de l'échelle alimentaire, tandis que la sébaste et la morue de l'Atlantique se situent près du sommet. La recherche souligne que, bien que la zone mésopélagique soit une autoroute d'énergie bouillonnante, le trafic n'est pas réparti uniformément. Certaines espèces sont des généralistes, capables de changer d'alimentation lorsque les conditions changent, tandis que d'autres sont des spécialistes, étroitement liées à une seule source de nourriture. Cette distinction est cruciale pour la gestion future de ces eaux. À mesure que le climat se réchauffe et que la glace arctique recule, l'équilibre délicat de ces réseaux trophiques pourrait être mis à l'épreuve. Savoir quelles espèces sont flexibles et lesquelles sont fragiles permet aux scientifiques et aux décideurs de mieux prédire comment l'écosystème réagira aux nouvelles pressions, garantissant ainsi que les riches pêcheries et la vitale pompe biologique de la mer de Norvège restent en bonne santé.
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