Crédit d'image: NASA
Les données satellitaires de la NASA ont été utilisées pour analyser la biologie des «points chauds» des zones ouvertes autour de la côte de l'Antarctique. Le plancton nourrit le krill semblable à la crevette qui abrite de nombreux autres animaux marins, y compris les pingouins. Les données ont été recueillies par le capteur à large champ de vision de la mer de la NASA (SeaWiFS) et le radiomètre avancé à très haute résolution (AVHRR) de la NOAA qui ont conservé des enregistrements hebdomadaires de la température de l'océan et des niveaux de plancton.
Les données satellitaires de la NASA ont été utilisées pour la première fois pour analyser la biologie des points chauds le long de la côte de l'Antarctique. Les oasis biologiques sont des eaux libres, appelées polynies, où le plancton en fleurs soutient la chaîne alimentaire locale.
La recherche a révélé une forte association entre le bien-être des populations de manchots Adélie en Antarctique et la productivité du plancton dans les polynies. Les polynies sont des zones d'eau libre ou de couverture de glace réduite, où l'on peut s'attendre à de la glace de mer. Ils sont généralement créés par des vents forts qui emportent la glace loin des côtes laissant des zones ouvertes, ou par des lacunes apparaissant à la surface de l'océan, lorsque la glace qui coule est bloquée par un obstacle, comme une plate-forme de glace.
Les eaux antarctiques sont riches en nutriments. Le manque de glace, combiné aux eaux côtières peu profondes, fournit aux couches supérieures de l'océan un ensoleillement supplémentaire, de sorte que les polynies offrent des conditions idéales pour la prolifération du phytoplancton. Parce que la glace autour des polynies est mince au début du printemps, lorsque commence la longue journée australienne, ce sont les premières zones à recevoir un fort ensoleillement. Les eaux libres retiennent plus de chaleur, amincissent encore la couverture de glace et conduisent à des proliférations planctoniques précoces, intenses et de courte durée. Ces fleurs nourrissent le krill, un minuscule animal ressemblant à des crevettes, qui à son tour est mangé par les manchots Adélie, les oiseaux de mer, les phoques, les baleines et d'autres animaux.
Bien que de superficie relativement petite, les polynies côtières jouent un rôle disproportionné dans de nombreux processus physiques et biologiques dans les régions polaires. Dans l'est de l'Antarctique, plus de 90 pour cent de toutes les colonies de manchots Adélie vivent à côté des polynies côtières. La productivité de la polynie explique, dans une large mesure, l'augmentation et la diminution de la population de manchots.
"C'est la première fois que quelqu'un a jamais examiné de manière approfondie la biologie des polynies", a déclaré Kevin Arrigo, professeur adjoint de géophysique à l'Université de Stanford, Stanford, en Californie. "Personne n'avait la moindre idée de la façon dont les populations de pingouins seraient étroitement couplées à la productivité de ces polynies. Tout changement dans la production au sein de ces polynies est susceptible d'entraîner des changements spectaculaires dans les populations de pingouins et d'autres grands organismes », a déclaré Arrigo.
L'étude, qui a paru dans un récent numéro du Journal of Geophysical Research, a utilisé des estimations satellitaires pour examiner les changements interannuels dans les emplacements et les tailles des polynies; abondance de plantes marines microscopiques flottant librement appelées phytoplancton, qui sont la base de la chaîne alimentaire de l'océan polaire; et le taux de croissance des populations de phytoplancton. Couvrant cinq cycles annuels de 1997 à 2002, 37 systèmes de polynies côtières ont été étudiés.
La plus grande polynie étudiée était située dans la mer de Ross (396 500 kilomètres carrés ou 153 100 milles carrés; presque la taille de la Californie). Le plus petit était situé dans la mer de l'Ouest Lazarev (1 040 kilomètres carrés ou 401,5 milles carrés). La plupart des polynies, à leur superficie maximale en février, mesuraient moins de 20 000 kilomètres carrés (7 722 milles carrés).
Les données du capteur à large champ de vision (SeaWiFS) de la NASA et du radiomètre avancé à très haute résolution (AVHRR) de la NOAA ont fourni des mesures hebdomadaires de la chlorophylle et de la température qui ont été utilisées dans un modèle informatique pour estimer la productivité du phytoplancton. Les chercheurs ont découvert que, ensemble, les polynies de la mer de Ross, du plateau de glace de Ronne, de la baie de Prydz et de la mer d'Amundsen étaient responsables de plus de 75 pour cent de la production totale de plancton.
Les chercheurs ont été surpris de découvrir à quel point les manchots Adélie étaient étroitement liés à la productivité de leurs polynies locales. Les polynies les plus productives abritaient de plus grandes populations de manchots. Le krill plus abondant nourrissait plus de pingouins et les oiseaux avaient de plus courtes distances pour aller se nourrir, ce qui réduisait l'exposition aux prédateurs et à d'autres dangers.
Le programme océanographique de la NASA, la National Science Foundation et le département américain de l'Énergie ont financé cette recherche. Earth Science Enterprise de la NASA se consacre à comprendre la Terre en tant que système intégré et à appliquer les sciences du système terrestre pour améliorer la prévision du climat, du temps et des risques naturels en utilisant le point de vue unique de l'espace.
Source d'origine: communiqué de presse de la NASA
