Des décennies plus tard, l'impact sur la vie marine demeure


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Par: Sarah Derouin

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De nouvelles recherches révèlent qu'une expérience d'exploitation minière en haute mer qui a eu lieu il y a 26 ans a encore des impacts importants et persistants sur la vie benthique.

L'extraction de métaux rares peut impliquer une bonne quantité de travail de détective. La recherche des sources les plus abondantes peut prendre du temps et de l'habileté. Mais dans l'océan profond, les dépôts métalliques se trouvent au sommet du fond marin en pleine vue – un spectacle alléchant pour ceux qui s'intéressent à la récolte des nodules polymétalliques.

Le ramassage des nodules nécessite l'écrémage mécanique du plancher océanique, ce qui perturbe les centimètres supérieurs de sédiments. Cette perturbation a des effets d'entraînement sur la vie marine, mais la gravité et la durée de l'impact écologique sont restées largement inconnues.

Dans les pistes de 26 ans, l'activité microbienne a été quadruplée.

Mais dans une nouvelle étude, les chercheurs se sont penchés sur l’impact de l’exploitation minière sur les communautés microbiennes. Ils ont découvert que des décennies plus tard, les micro-organismes benthiques ne s'étaient pas rétablis, et les chercheurs estiment qu'il faudrait au moins 50 ans pour que certaines fonctions de l'écosystème reviennent à des conditions pré-perturbées.

Troubler la paix

En 1989, les scientifiques ont commencé une expérience d'exploitation minière en haute mer appelée expérience de perturbation et de recolonisation (DISCOL) dans le bassin du Pérou de l'océan Pacifique Sud. L'étude a simulé l'extraction de nodules en faisant glisser un dispositif de charrue sur une zone de 11 kilomètres carrés, en coupant et en retravaillant les 10 à 15 centimètres supérieurs de sédiments du fond marin.

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L'impact de la perturbation du plancher océanique pour les activités minières demeure des décennies après la perturbation initiale (Source de l'image: ROV-Team / GEOMAR)

Depuis le début de DISCOL, des scientifiques ont visité le bassin pour surveiller les effets de l'exploitation minière sur la vie benthique. Dans une nouvelle étude Avancées scientifiques, les chercheurs se sont concentrés sur les petites communautés d'organismes trouvées en profondeur.

"Nous avons essayé de déterminer combien de temps une perturbation de l'écosystème des fonds marins par une simulation de l'extraction de nodules pourrait affecter les micro-organismes benthiques et leur rôle dans l'écosystème", a déclaré Tobias Vonnahme, biologiste marin à l'Université arctique de Norvège, et Antje Boetius, directeur de l'Institut Alfred Wegener. (Les chercheurs ont répondu aux demandes Eos en tant que groupe et sera appelé «l'équipe».)

Surveillance des micro-organismes

Sur le site de DISCOL, l'équipe a déployé ses caméras et son équipement d'échantillonnage et a pu découvrir pour la première fois le fond marin. "Tout d'abord, nous avons vu des fonds marins non perturbés recouverts de nodules de manganèse et d'animaux plus gros, tels que des poulpes, des poissons et des concombres de mer colorés", ont-ils déclaré. Mais les creux sont rapidement apparus – même 26 ans après l'expérience DISCOL, les traces de charrue étaient prononcées.

Les chercheurs ont prélevé des carottes de sédiments du fond marin à la fois dans des zones perturbées et dans des traces fraîches de 5 jours. «Grâce à de nouvelles technologies robotiques, nous avons pu quantifier les impacts à long terme sur la diversité microbienne et le fonctionnement en relation avec l'intégrité des fonds marins», ont-ils noté.

Après avoir analysé les carottes du fond marin, l'équipe a constaté que dans les pistes de 26 ans, l'activité microbienne était quadruplée. De plus, la masse de micro-organismes a été réduite d'environ 30% dans le premier centimètre supérieur de sédiments perturbés. Dans les pistes fraîches, les microbes ont été réduits d'environ la moitié. Ils ont également constaté une rotation plus faible de la matière organique, un cycle d'azote réduit et des taux de croissance microbienne plus faibles dans les zones perturbées.

«La vie benthique, y compris les micro-organismes, qui remplissent des fonctions essentielles telles que le recyclage des nutriments, a besoin de plus de 26 ans pour se remettre de la perte de l'intégrité des fonds marins», a déclaré l'équipe.

Ils ajoutent que sur la base des activités microbiennes qu'ils ont observées dans les zones les plus perturbées, il faudrait au moins 50 ans pour que certaines fonctions reviennent. "Compte tenu des faibles taux de sédimentation, la récupération (complète) prendra beaucoup plus de temps", ont-ils noté.

Des étoiles de mer brillantes comme celle-ci faisaient partie de la mégafaune étudiée par des évaluations antérieures sur le site DISCOL dans le bassin du Pérou. La présente étude a été la première à se concentrer sur la communauté microbienne de la région (Source de l'image: équipe OFOS, AWI Bremerhaven)

"L'auto-guérison de l'écosystème est très limitée", ont-ils conclu.

Il s'agit d'une nouvelle étude, a déclaré Maria Pachiadaki, assistante scientifique à la Woods Hole Oceanographic Institution, qui ne faisait pas partie de l'étude. Elle a ajouté que c'était la première fois que les chercheurs se concentraient sur les impacts de l'extraction en haute mer sur la communauté microbienne.

Pachiadaki et ses collègues ont précédemment émis l'hypothèse que ces types de «perturbations auraient également un impact sur les microbes, ainsi que sur les fonctions des écosystèmes, parce que les microbes assurent la médiation de la biogéochimie entière de leur environnement». Elle a dit que cette étude confirme leurs soupçons et donne un enregistrement à long terme de ce qui se passe après une perturbation minière.

«L'auto-guérison de l'écosystème est très limitée.»

«La vie telle que nous la connaissons commence par les microbes», a déclaré Pachiadaki. Elle a déclaré qu'une conclusion frappante de l'étude était que les taux de fixation du carbone – ou comment le carbone inorganique est transformé en carbone organique – diminuaient considérablement dans les sites perturbés.

Pachiadaki a noté une autre découverte importante était l'identité des micro-organismes dans les sédiments benthiques. Plus précisément, les communautés microbiennes étaient enrichies de nitrifiants. "C'est un groupe d'organismes qui rendent l'azote biodisponible", a-t-elle expliqué. «L'azote est l'un des micronutriments essentiels… et le facteur limitant de la productivité.»

L'avenir de l'exploitation minière en eau profonde

«Nos travaux montrent l'impact potentiel à long terme de l'exploitation minière en haute mer lorsque l'intégrité du fond marin est réduite», a déclaré l'équipe, ajoutant que leurs recherches peuvent être utilisées pour définir des lignes directrices pour les explorations minières en haute mer.

«Il s'agit d'un excellent exemple de la manière dont les scientifiques peuvent guider les décideurs politiques», a déclaré Pachiadaki.

«S'il y a une pression vers l'exploitation minière en haute mer, il faut une évaluation d'impact», a-t-elle déclaré. "Et cela ne peut pas être un processus à court terme – il doit s’agir d’une évaluation à long terme."

Eos d'AGU (@AGU_Eos) | Twitter

Cette histoire est apparue à l'origine dans le magazine Eos d'AGU et est republié ici dans le cadre de Covering Climate Now, une collaboration journalistique mondiale pour renforcer la couverture de l'histoire du climat.


Image de plomb gracieuseté de Nautilus Minerals.

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