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Le phytoplancton arctique croît pendant la nuit polaire

Même sous la glace et dans la quasi-obscurité, la biomasse du phytoplancton augmente dès février dans l'Arctique

Par : Jean Hamann
Cette photo, prise au mois de juin, montre l'ampleur du couvert de glace et de neige toujours présent sur les eaux de la mer de Baffin à la fin du printemps.
Cette photo, prise au mois de juin, montre l'ampleur du couvert de glace et de neige toujours présent sur les eaux de la mer de Baffin à la fin du printemps.

Les scientifiques ont longtemps cru que le phytoplancton ne pouvait croître en hiver dans l'océan Arctique en raison de l'épais couvert de neige et de glace qui recouvre ses eaux et de l'absence quasi totale d'ensoleillement. Cette idée reçue vient d'être mise à mal par une équipe de l'Université Laval, du CNRS de France, de l'Unité mixte internationale Takuvik et de Québec-Océan. En effet, dans un article publié aujourd'hui par Science Advances, ces chercheurs montrent que le phytoplancton se développe dès le mois de février dans les eaux arctiques, même si elles sont alors complètement couvertes de glace et que le soleil monte à peine plus haut que l'horizon.

Cette équipe en a fait la démonstration à l'aide de données récoltées entre l'été 2017 et l'été 2019 à l'aide de quatre profileurs Argo déployés dans la mer de Baffin. Pendant cette période, ces appareils ont dérivé sous l'eau, au gré des courants, enregistrant des données biogéochimiques et optiques sur l'environnement marin jusqu'à des profondeurs de 1000 mètres.

«Ces profileurs sont munis d'un système, développé par une équipe de Takuvik et du Laboratoire d'océanographie de Villefranche, qui leur permet d'éviter les collisions avec les glaces. Il s'agit d'une fonction indispensable, surtout au printemps, parce qu'ils doivent faire surface pour transmettre les données qui ont été enregistrées pendant l'hiver», précise le premier auteur de l'étude, le stagiaire postdoctoral Achim Randelhoff, du Département de biologie de l'Université Laval.

Voici l'un des quatre profileurs Argo déployés dans la mer de Baffin par l'équipe de chercheurs. Ces instruments sont munis d'un système qui leur permet d'éviter d'entrer en collision avec des glaces lorsqu'ils font surface au printemps.

Les analyses des chercheurs montrent qu'il y a croissance du phytoplancton dès février, même sous un couvert total de glace. «En terme absolu, cette croissance est faible, mais elle dépasse la mortalité hivernale, de sorte qu'il y a un gain net de la biomasse du phytoplancton», précise le postdoctorant.

L'hiver arctique ne serait donc pas une période de dormance pour les organismes à la base de la chaîne alimentaire marine, poursuit-il. «La croissance hivernale que nous avons observée pourrait être la clé de la survie du phytoplancton dans ces milieux hostiles et elle pourrait préparer le terrain aux efflorescences de phytoplancton qui surviennent dès la fonte des glaces dans l'Arctique.»


« Cela démontre à quel point ces organismes peuvent être efficaces pour capter les moindres photons qui se rendent jusqu'à eux. »
Achim Randelhoff

Cette étude démontre aussi la merveilleuse capacité d'adaptation du phytoplancton arctique, signale Achim Randelhoff. «La luminosité dans les eaux arctiques en février est excessivement faible. Certaines espèces de phytoplancton semblent tout de même parvenir à faire de la photosynthèse dans ces conditions extrêmes. Cela démontre à quel point ces organismes peuvent être efficaces pour capter les moindres photons qui se rendent jusqu'à eux.»

L'article de Science Advances est signé par Achim Randelhoff, Léo Lacour, Claudie Marec, Édouard Leymarie, José Lagunas, Xiaogang Xing, Gérald Darnis, Christophe Penkerc'h, Makoto Sampei, Louis Fortier, Fabrizio D'Ortenzio, Hervé Claustre et Marcel Babin.

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