avec un peu plus de 14 millions de kilomètres carrés, l’océan Arctique est le plus petit et le moins profond des océans du monde. Il est également le plus froid. Un vaste radeau de glace de mer flotte près de son centre, s’étendant pendant le long hiver froid et sombre, et se contractant en été, alors que le soleil monte plus haut dans le ciel.

chaque année, généralement en septembre, la couverture de glace de mer se réduit à son niveau le plus bas. Le décompte en 2020 était un maigre 3.,74 millions de kilomètres carrés, la deuxième plus petite mesure en 42 ans, et environ la moitié de ce qu’elle était en 1980. Chaque année, à mesure que le climat se réchauffe, l’Arctique s’accroche de moins en moins de glace.

Les effets du réchauffement climatique se font sentir partout dans le monde, mais nulle part sur Terre ils ne sont aussi dramatiques que dans l’Arctique. L’Arctique se réchauffe deux à trois fois plus vite que n’importe quel autre endroit sur Terre, inaugurant des changements profonds dans l’océan Arctique, ses écosystèmes et les 4 millions de personnes qui vivent dans l’Arctique.,

cette histoire fait partie D’Oceans 21
cinq profils ouvrent notre série sur L’océan mondial, plongeant dans les anciens réseaux commerciaux de l’Océan Indien, la pollution plastique du Pacifique, la lumière et la vie arctiques, les pêches de l’Atlantique et l’impact de l’océan Austral sur le climat mondial. À l’affût de nouveaux articles dans la COP26. Présenté par le réseau international de The Conversation.

Certains d’entre eux sont inattendus. L’eau plus chaude attire certaines espèces plus au nord, dans des latitudes plus élevées., La glace plus mince transporte plus de personnes dans l’Arctique à bord de navires de croisière, de cargos et de navires de recherche. La glace et la neige peuvent presque entièrement noircir l’eau en dessous, mais le changement climatique permet à plus de lumière d’inonder.

la lumière Artificielle dans la nuit polaire

la Lumière est très importante dans l’Arctique. Les algues qui forment la base du réseau trophique de l’océan Arctique convertissent la lumière du soleil en sucre et en graisse, alimentant les poissons et, en fin de compte, les baleines, les ours polaires et les humains.

Dans les hautes latitudes dans l’Arctique au cours de l’hiver, le Soleil reste sous l’horizon pendant 24 heures., C’est ce qu’on appelle la nuit polaire, et au pôle Nord, l’année est simplement un jour de six mois, suivi d’une nuit tout aussi longue.

des chercheurs qui étudient les effets de la perte de glace ont déployé des observatoires amarrés – des instruments ancrés avec une bouée — dans un fjord Arctique à l’automne 2006, avant que le fjord ne gèle. Lorsque l’échantillonnage a commencé au printemps 2007, les amarres étaient en place depuis près de six mois, recueillant des données tout au long de la longue et amère nuit polaire.

Ce qu’ils ont détecté a tout changé.,

la vie dans l’obscurité

à cette époque, les scientifiques supposaient que la nuit polaire était totalement inintéressante. Une période morte dans laquelle la vie est en sommeil et l’écosystème s’enfonce dans un mode veille sombre et glacial. On ne s’attendait pas à beaucoup de ces mesures, alors les chercheurs ont été surpris lorsque les données ont montré que la vie ne s’arrête pas du tout.,

le zooplancton Arctique — de minuscules animaux microscopiques qui mangent des algues — participe à une migration verticale appelée diel sous la glace et dans les morts de la nuit polaire. Les créatures marines de tous les océans du monde le font, migrant en profondeur pendant la journée pour se cacher des prédateurs potentiels dans l’obscurité et faisant surface la nuit pour se nourrir.

Les organismes utilisent la lumière comme repère pour ce faire, ils ne devraient donc pas logiquement pouvoir le faire pendant la nuit polaire. Nous comprenons maintenant que la nuit polaire est une émeute d’activité écologique. Les rythmes normaux de la vie quotidienne continuent dans la morosité., Les palourdes s’ouvrent et se ferment cycliquement, les oiseaux de mer chassent dans l’obscurité presque totale, les crevettes fantômes et les escargots de mer se rassemblent dans les forêts de varech pour se reproduire, et des espèces d’eau profonde telles que la méduse à casque font surface lorsqu’il fait assez sombre pour rester à l’abri des prédateurs.

pour la plupart des organismes actifs pendant cette période, la Lune, les étoiles et les aurores boréales donnent probablement des indices importants qui guident leur comportement, en particulier dans les régions de l’Arctique non couvertes de glace de mer., Mais à mesure que le climat arctique se réchauffe et que les activités humaines dans la région s’intensifient, ces sources de lumière naturelle seront dans de nombreux endroits invisibles, évincées par une lumière artificielle beaucoup plus forte.

lumière artificielle

près d’un quart de toutes les masses terrestres sont exposées à la lumière artificielle dispersée la nuit, car elle est réfléchie vers le sol par l’atmosphère., Il reste peu d’endroits vraiment sombres, et la lumière des villes, des côtes, des routes et des navires est visible jusqu’à l’espace.

même dans les zones peu peuplées de l’Arctique, la pollution lumineuse est perceptible. Les routes maritimes, l’exploration pétrolière et gazière et la pêche s’étendent dans la région alors que la glace de mer se retire, attirant la lumière artificielle dans la nuit polaire noire d’encre.

aucun organisme n’a eu la possibilité de s’adapter correctement à ces changements – l’évolution fonctionne sur une échelle de temps beaucoup plus longue. Pendant ce temps, les mouvements harmoniques de la Terre, de la Lune et du Soleil ont fourni des indices fiables aux animaux arctiques pendant des millénaires. De nombreux événements biologiques, tels que la migration, la recherche de nourriture et la reproduction, sont très sensibles à leur douce prévisibilité.,

dans une étude récente réalisée dans l’archipel arctique du Svalbard, entre la Norvège continentale et le pôle Nord, les feux de bord d’un navire de recherche ont été trouvés affecter les poissons et le zooplancton à au moins 200 mètres de profondeur. Perturbées par l’intrusion soudaine de la lumière, les créatures tourbillonnant sous la surface ont réagi de manière spectaculaire, certaines nageant vers le faisceau, d’autres nageant violemment.,

Il est difficile de prédire l’effet que la lumière artificielle des navires naviguant récemment dans l’Arctique libre de glace aura sur les écosystèmes de nuit polaire qui connaissent l’obscurité depuis plus longtemps que les humains modernes. La façon dont la présence humaine en croissance rapide dans l’Arctique affectera l’écosystème est préoccupante, mais il y a aussi des questions désagréables pour les chercheurs. Si une grande partie des informations que nous avons recueillies sur l’Arctique proviennent de scientifiques stationnés sur des bateaux bien éclairés, dans quelle mesure l’état de l’écosystème que nous avons signalé est-il « naturel”?,

La science marine Arctique est sur le point d’entrer dans une nouvelle ère avec des plates-formes autonomes et téléguidées, capables de fonctionner sans aucune lumière, d’effectuer des mesures dans l’obscurité totale.

forêts sous-marines

alors que la glace de mer se retire des côtes du Groenland, De La Norvège, de l’Amérique du Nord et de la Russie, les périodes d’eau libre s’allongent et plus de lumière atteint le fond de la mer., Soudain, des écosystèmes côtiers cachés sous la glace depuis 200 000 ans voient le jour. Cela pourrait être une très bonne nouvelle pour les plantes marines comme le varech – de grandes algues brunes qui prospèrent dans l’eau froide avec suffisamment de lumière et de nutriments.

ancrées au fond de la mer et flottant au gré des marées et des courants, certaines espèces de varech peuvent atteindre 50 mètres (175 pieds), soit à peu près la même hauteur que la colonne de Nelson à Trafalgar Square, à Londres. Mais le varech est généralement exclu des latitudes les plus élevées en raison de l’ombre projetée par la glace de mer et de son effet de récurage sur le fond marin.,

ces forêts sous-marines luxuriantes sont appelées à croître et à prospérer à mesure que la glace de mer se rétrécit. Le varech n’est cependant pas une nouvelle arrivée dans l’Arctique. Ils faisaient autrefois partie du régime alimentaire traditionnel groenlandais, et les chercheurs polaires et les explorateurs les ont observés le long des côtes nord il y a plus d’un siècle.,

certaines espèces de varech ont peut-être colonisé les côtes arctiques après la dernière période glaciaire, ou se sont répandues à partir de petites poches où elles s’étaient maintenues. Mais la plupart des forêts de varech dans l’Arctique sont plus petites et plus limitées aux parcelles dans les eaux plus profondes, par rapport aux vastes étendues d’algues qui bordent les côtes comme celle de la Californie aux États-Unis.

des preuves récentes en Norvège et au Groenland montrent que les forêts de varech s’étendent déjà et augmentent leur aire de répartition vers le pôle, et ces plantes océaniques devraient grossir et croître plus rapidement à mesure que l’Arctique se réchauffe, créant plus de recoins pour les espèces L’étendue complète des forêts arctiques de varech reste en grande partie invisible et inexplorée, mais la modélisation peut aider à déterminer à quel point elles se sont déplacées et ont poussé dans l’Arctique depuis les années 1950.,

un nouveau puits de carbone

bien que les grandes algues soient de toutes formes et tailles, beaucoup sont remarquablement similaires aux arbres, avec de longs corps en forme de tronc mais flexibles appelés stipes. La canopée de la forêt de varech est remplie de lames plates comme des feuilles, tandis que les holdfasts agissent comme des racines en ancrant les algues aux rochers en dessous.,

certains types de varech Arctique peuvent atteindre plus de dix mètres et former de grands et complexes auvents suspendus dans la colonne d’eau, avec un sous-bois ombragé et protégé. Tout comme les forêts terrestres, ces forêts marines fournissent des habitats, des zones de nurserie et des aires d’alimentation pour de nombreux animaux et poissons, y compris la morue, le lieu blanc, les crabes, les homards et les oursins.

Les varech sont des cultivateurs rapides, stockant le carbone dans leurs tissus coriaces comme ils le font. Alors, que signifie leur expansion dans l’Arctique pour le climat mondial? Tout comme la restauration des forêts terrestres, la croissance des forêts de varech sous-marines peut aider à ralentir le changement climatique en détournant le carbone de l’atmosphère.

mieux encore, certains matériaux de varech se détachent et sont balayés des eaux côtières peu profondes et dans l’océan profond où ils sont effectivement retirés du cycle du carbone de la Terre., L’expansion des forêts de varech le long des vastes côtes arctiques de la Terre pourrait devenir un puits de carbone croissant qui capte le CO₂ émis par les humains et l’enferme dans la mer profonde.

ce qui se passe avec le varech dans l’Arctique est assez unique – ces forêts océaniques sont attaquées dans la plupart des autres régions du monde. Dans l’ensemble, l’étendue mondiale des forêts de varech est sur une tendance à la baisse en raison des vagues de chaleur océaniques, de la pollution, du réchauffement des températures et des épidémies de brouteurs comme les oursins.

Sans surprise, ce ne sont pas toutes de bonnes nouvelles. Empiéter sur les forêts de varech pourrait chasser une faune unique dans l’Extrême-Arctique., Les algues vivant sous la glace n’auront nulle part où aller et pourraient disparaître complètement. Des espèces plus tempérées de varech peuvent remplacer les varech arctiques endémiques comme Laminaria solidungula.

Mais le varech n’est qu’un ensemble d’espèces parmi d’autres poussant plus loin et plus profondément dans la région à mesure que la glace fond.

invasions arctiques

Milne Inlet, dans le nord de L’Île de Baffin, au Nunavut, au Canada, voit plus de trafic maritime que tout autre port de l’Arctique canadien. La plupart du temps pendant la période d’eau libre, des navires de 300 mètres de long quittent le port chargés de minerai de fer provenant de la mine Mary River située à proximité. Entre 71 et 82 Navires traversent la zone chaque année, la plupart se dirigeant vers — ou venant de ports en Europe du Nord.,

des navires de croisière, des navires de la Garde côtière, des yachts de plaisance, des brise-glaces de recherche, des navires de ravitaillement en fret et des bateaux pneumatiques rigides remplis de touristes glissent également dans la région. Le réchauffement sans précédent et le déclin de la glace de mer ont attiré de nouvelles industries et d’autres activités dans l’Arctique. Des collectivités comme Pond Inlet ont vu le trafic maritime tripler au cours des deux dernières décennies.

ces navires arrivent dans l’Arctique du monde entier, transportant une foule d’auto-stoppeurs aquatiques ramassés à Rotterdam, Hambourg, Dunkerque et ailleurs. Ces espèces-certaines trop petites pour être vues à l’œil nu — sont cachées dans l’eau de ballast pompée dans les réservoirs de bord pour stabiliser le navire. Ils collent également à la coque et à d’autres surfaces extérieures, appelées « biofouling ». »

certains survivent au voyage vers l’arctique et sont rejetés dans l’environnement lorsque l’eau de ballast est déchargée et que la cargaison est chargée., Ceux qui maintiennent leur emprise sur la surface extérieure peuvent libérer des œufs, des spermatozoïdes ou des larves.

Beaucoup de ces organismes sont inoffensifs, mais certains peuvent être envahissantes les nouveaux arrivants qui peuvent causer des dommages. Des recherches menées au Canada et en Norvège ont déjà montré que des espèces envahissantes non indigènes comme la bernache du Golfe et la bernache du gland peuvent survivre aux transits des navires vers l’Arctique. Cela soulève un risque pour les écosystèmes arctiques étant donné que les espèces envahissantes sont l’une des principales causes d’extinctions dans le monde.

voies élargies

Les préoccupations concernant les espèces envahissantes s’étendent bien au-delà de la collectivité de Pond Inlet., Environ 4 millions de personnes vivent dans l’Arctique, dont beaucoup le long des côtes qui fournissent des nutriments et un habitat essentiel à un large éventail d’animaux, de l’omble chevalier et du phoque annelé à l’ours polaire, aux baleines boréales et à des millions d’oiseaux migrateurs.

à mesure que les eaux se réchauffent, la saison de navigation s’allonge et de nouvelles routes, comme le Passage du Nord-Ouest et la Route maritime du Nord (le long de la côte arctique de la Russie), s’ouvrent. Certains chercheurs s’attendent à ce qu’une route transarctique traversant le pôle Nord soit navigable d’ici le milieu du siècle. L’augmentation du trafic maritime augmente le nombre et les types d’organismes transportés dans les eaux arctiques, et les conditions de plus en plus hospitalières améliorent leurs chances de survie.

la prévention est le moyen numéro un de maintenir les espèces envahissantes hors de l’Arctique., La plupart des navires doivent traiter leurs eaux de ballast, en utilisant des produits chimiques ou d’autres procédés, et/ou les échanger pour limiter les mouvements d’organismes nuisibles vers de nouveaux emplacements. Les directives recommandent également aux navires d’utiliser des revêtements spéciaux sur les coques et de les nettoyer régulièrement pour éviter l’encrassement biologique. Mais ces mesures de prévention ne sont pas toujours fiables et leur efficacité dans des environnements plus froids est mal comprise.

la prochaine meilleure approche consiste à détecter les envahisseurs dès que possible une fois qu’ils arrivent, afin d’améliorer les chances d’éradication ou de suppression., Mais la détection précoce nécessite une surveillance généralisée, ce qui peut être difficile dans l’Arctique. Garder un œil sur l’arrivée d’une nouvelle espèce peut s’apparenter à chercher une aiguille dans une botte de foin, mais les communautés nordiques peuvent offrir une solution.

des chercheurs en Norvège, en Alaska et au Canada ont trouvé un moyen de faciliter cette recherche en distinguant les espèces qui ont causé des dommages ailleurs et qui pourraient supporter les conditions environnementales arctiques. Près de deux douzaines d’envahisseurs potentiels ont de grandes chances de s’implanter dans l’Arctique canadien.,

parmi ceux-ci se trouve le crabe royal rouge adapté au froid, originaire de la mer du Japon, de la mer de Béring et du Pacifique nord. Il a été introduit intentionnellement dans la mer de Barents dans les années 1960 pour établir une pêche et s’étend maintenant vers le sud le long de la côte norvégienne et dans la mer Blanche., C’est un grand prédateur vorace impliqué dans le déclin substantiel des mollusques, des oursins et d’autres espèces de fond plus grandes et se déplaçant lentement, avec une forte probabilité de survivre au transport dans l’eau de ballast.

Une autre est la pervenche commune, qui broute impitoyablement les plantes aquatiques luxuriantes dans les habitats riverains, laissant derrière elle des roches nues ou incrustées., Il a également introduit un parasite sur la côte est de l’Amérique du Nord qui cause la maladie des points noirs chez les poissons, qui souligne les poissons adultes et les rend désagréables, tue les juvéniles et cause des dommages intestinaux aux oiseaux et aux mammifères qui les mangent.

suivi des restes génétiques

de nouvelles espèces comme celles-ci pourraient affecter les poissons et les mammifères que les gens chassent et mangent, s’ils arrivaient à Pond Inlet., Après seulement quelques années d’expédition, une poignée d’espèces potentiellement non indigènes ont déjà été découvertes, y compris le ver de vase à branchies rouges envahissant (Marenzellaria viridis) et un amphipode tubulaire potentiellement envahissant. Les deux sont connus pour atteindre des densités élevées, modifier les caractéristiques des sédiments du fond marin et entrer en compétition avec les espèces indigènes.

Baffinland, la société qui exploite la mine Mary River, cherche à doubler sa production annuelle de minerai de fer. Si l’expansion se poursuit, jusqu’à 176 transporteurs de minerai passeront par Milne Inlet pendant la saison des eaux libres.

bien que l’avenir du transport maritime dans l’Arctique demeure incertain, c’est une tendance à la hausse qui doit être surveillée., Au Canada, les chercheurs collaborent avec des partenaires autochtones dans les collectivités où le transport maritime est très actif, notamment Churchill (Manitoba), Pond Inlet et Iqaluit (Nunavut), Salluit (Québec) et Nain (Terre — Neuve), afin d’établir un réseau de surveillance des espèces envahissantes. L’une des approches consiste à collecter l’eau et à la tester pour détecter les restes génétiques provenant d’écailles, de fèces, de spermatozoïdes et d’autres matières biologiques.

cet ADN environnemental (eDNA) est facile à collecter et peut aider à détecter des organismes qui pourraient autrement être difficiles à capturer ou qui sont en faible abondance. La technique a également permis d’améliorer les connaissances de base sur la biodiversité côtière dans d’autres zones de haute navigation, une étape fondamentale pour détecter les changements futurs.

certaines espèces non indigènes ont déjà été détectées dans le Port de Churchill à l’aide de la surveillance eDNA et d’autres méthodes d’échantillonnage, y compris les méduses, l’éperlan arc-en-ciel et une espèce de copépode envahissante.,

des Efforts sont en cours pour étendre le réseau à l’ensemble de l’Arctique dans le cadre de la stratégie du Conseil de l’Arctique sur les espèces exotiques envahissantes visant à réduire la propagation des espèces envahissantes.

l’Arctique est souvent appelé la ligne de front de la crise climatique, et en raison de son rythme rapide de réchauffement, la région est en proie à des invasions de toutes sortes, de nouvelles espèces à de nouvelles routes maritimes. Ces forces pourraient entièrement refaire le bassin océanique au cours de la vie des personnes vivantes aujourd’hui, des vues gelées et éclairées par des étoiles, peuplées de communautés uniques d’organismes hautement adaptés, à quelque chose de tout à fait différent.,

l’Arctique évolue plus rapidement que les scientifiques ne peuvent le documenter, mais il y aura des possibilités, telles que la croissance des puits de carbone, qui pourraient profiter à la faune et aux gens qui y vivent. Tous les changements dans notre monde qui se réchauffe ne seront pas entièrement négatifs. Dans l’Arctique, comme ailleurs, il y a des gagnants et des perdants.