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Repérée dès le 15ème siècle par Christophe Colomb, l’algue Sargassum est présente à la surface de nombreux océans et mers à travers le monde. Sa prolifération massive depuis ces dernières années a envahi les surfaces aquatiques à tel point qu’il existe aujourd’hui une Ceinture Grand Atlantique de Sargassum (GASB). Cette colonisation agressive entraîne de nombreuses conséquences néfastes, tant pour les écosystèmes que pour les populations. 

Les auteurs ont confirmé que la ceinture de macroalgues brunes appelée Sargassum se forme en réponse aux courants océaniques, sur la base de simulations numériques. Elle peut atteindre une taille telle qu’elle recouvre la surface de l’océan Atlantique tropical, de la côte ouest de l’Afrique au golfe du Mexique.

Cela s’est produit l’année dernière lorsque plus de 20 millions de tonnes (ce qui représente plus de 200 porte-avions entièrement chargés) ont flotté dans les eaux de surface, certaines ayant ravagé les côtes bordant l’Atlantique tropical, la mer des Caraïbes, le golfe du Mexique et la côte est de la Floride.

L’équipe a également utilisé des données environnementales et de terrain pour suggérer que la ceinture se formait de manière saisonnière en réponse à deux éléments nutritifs essentiels : le premier étant dérivé de l’Homme et le second étant naturel.

Au printemps et en été, les rejets du fleuve Amazone ajoutent des éléments nutritifs à l’océan, et ces éléments déversés pourraient avoir augmenté ces dernières années, en raison de la déforestation accrue et de l’utilisation d’engrais. En hiver, la remontée d’eau au large de la côte ouest africaine fournit les nutriments provenant des eaux profondes à la surface de l’océan, où pousse le Sargassum.

algue sargasse

Sargassum flottant à la surface de l’eau. Crédits : Shakzu

« Les preuves de l’enrichissement en nutriments sont préliminaires et reposent sur des données de terrain limitées et d’autres données environnementales. Nous avons besoin de plus de recherches pour confirmer cette hypothèse » déclare Chuanmin Hu du Collège des sciences marines de l’USF, qui a dirigé et étudié Sargassum en utilisant des satellites, depuis 2006. « D’autre part, sur la base des données des 20 dernières années, je peux dire que la ceinture risque fort d’être une nouvelle normalité ».

Une prolifération nocive pour les écosystèmes et les populations

Les données analysées à partir du spectroradiomètre imageur à résolution moyenne (MODIS) de la NASA entre 2000 et 2011 indiquent un possible changement de régime de la prolifération des Sargasses à partir de 2011. « L’ampleur de ces proliférations est vraiment énorme, ce qui fait de l’imagerie satellitaire mondiale un bon outil pour détecter et suivre leur dynamique dans le temps » déclare Woody Turner, responsable du programme de prévision écologique au siège de la NASA.

Dispatchée en pleine mer, Sargassum contribue à la santé de l’océan en fournissant un habitat aux tortues, crabes, poissons et oiseaux, et en produisant de l’oxygène via la photosynthèse, à l’instar d’autres plantes. « En pleine mer, Sargassum fournit de grandes valeurs écologiques, servant d’habitat et de refuge à divers animaux marins. J’ai souvent vu des poissons et des dauphins autour de ces tapis flottants » explique Wang.

algues antilles

Prolifération massive de Sargassum sur une plage des Antilles. Une telle masse d’algues met en danger les écosystèmes locaux.

Mais une trop grande quantité de ces algues empêche certaines espèces marines de bouger et de respirer, en particulier lorsque les nattes envahissent la côte. Quand elles meurent et coulent au fond de l’océan en grande quantité, elles peuvent étouffer les coraux et les herbiers. Sur la plage, la Sargasse pourrie dégage du sulfure d’hydrogène et une odeur d’œufs pourris, ce qui peut causer des problèmes de santé aux personnes souffrant d’asthme.

2011 : l’explosion des populations de Sargasses

Avant 2011, la plupart des Sargasses pélagiques de l’océan flottaient principalement en plaques autour du golfe du Mexique et de la mer des Sargasses. La mer des Sargasses est située à l’extrémité ouest de l’océan Atlantique central et porte le nom de son résident majoritaire. Christophe Colomb a signalé pour la première fois la Sargasse dans cet océan cristallin au XVe siècle, et de nombreux plaisanciers de la mer des Sargasses connaissent bien cette algue.

En 2011, les populations de Sargasses ont commencé à exploser dans des endroits inconnus, tels que l’océan Atlantique central, et sont arrivées dans des étendues gigantesques qui ont suffoqué le littoral et ont créé une nouvelle nuisance pour les environnements et les économies locaux. Certains pays, telle que la Barbade, ont déclaré une urgence nationale l’année dernière en raison des conséquences néfastes que cette algue, autrefois saine, a eu sur le tourisme.

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algues annees

Graphiques indiquant la prolifération de Sargassum entre 2011 et 2019. Crédits : Mengqiu Wang et al. 2019

« La chimie de l’océan doit avoir changé pour que les algues soient si incontrôlables » indique Hu. Sargassum se reproduit par voie végétative et il existe probablement plusieurs zones d’initiation autour de l’océan Atlantique. Elle croît plus vite lorsque les conditions nutritives sont favorables et que son horloge interne est favorable à la reproduction.

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Pour résoudre le mystère, l’équipe a analysé les schémas de consommation d’engrais au Brésil, les taux de déforestation de l’Amazone, le débit du fleuve Amazone, deux années de mesures d’azote et de phosphore prises dans le centre-ouest de l’océan Atlantique, entre autres propriétés océaniques. Bien que les données soient préliminaires, la tendance semble claire : l’explosion de Sargassum est corrélée à une augmentation de la déforestation et de l’utilisation d’engrais, qui ont toutes deux augmenté depuis 2010.

Une combinaison de facteurs nutritifs et environnementaux

L’équipe a identifié les facteurs clés essentiels à la formation de l’algue : une importante population de semences en hiver laissée par une floraison précédente, l’apport de nutriments provenant de l’Afrique de l’Ouest en amont, et un apport de nutriments au printemps ou en été à partir du fleuve Amazone. De plus, la sargasse ne pousse bien que lorsque la salinité est normale et que les températures de surface sont normales ou plus fraîches.

La prolifération de 2011 a probablement été causée par les débits des rivières Amazone au cours des années précédentes, explique Wang, mais a été poussée à des proportions encore plus grandes par le double coup dur de la remontée d’eau dans l’Atlantique Est et des débits des rivières dans l’Atlantique Ouest.

Comme indiqué dans les images satellites, des proliférations majeures se produisent chaque année entre 2011 et 2018, à l’exception de 2013 — et le cocktail d’ingrédients nécessaire explique pourquoi. Aucune floraison n’a eu lieu en 2013, parce que les populations de graines mesurées pendant l’hiver 2012 étaient exceptionnellement basses.

Hu a également expliqué pourquoi le point de basculement avait débuté en 2011 au lieu de 2010, même après le déversement important d’Amazonie en 2009. Des pluies importantes en 2009 ont introduit de l’eau douce dans l’océan, ce qui a réduit la salinité. De plus, en 2010, la température de la surface de la mer était supérieure à la normale. Les sargasses n’ont pas prospéré ni en 2009 ni en 2010, car ces conditions ne favorisent pas la croissance des sargasses.

« Tout cela est finalement lié au changement climatique car il affecte les précipitations, la circulation océanique et même les activités humaines, mais nous avons montré que ces proliférations ne surviennent pas à cause de la hausse de la température de l’eau » déclare Hu.

progression algues mois

Graphiques indiquant le taux de prolifération de Sargassum en fonction des mois de l’année. Un schéma saisonnier se dégage des données recueillies. Crédits : Mengqiu Wang et al. 2019

L’équipe signale qu’un schéma saisonnier plus détaillé, susceptible d’être récurrent, ressemble à ceci :

Janvier : Sargassum, dans l’Atlantique central, fournit les graines pour la floraison printemps-été suivante.
Janvier-avril : Sargassum développe une floraison s’étendant à l’Atlantique tropical (certains peuvent atteindre les Caraïbes).
Avril-juillet : les fleurs continuent à se développer pour former une ceinture de sargasses du Grand Atlantique (se prolongeant vers le nord-ouest par le courant nord-brésilien et le courant nord-équatorial, et vers l’est jusqu’à la côte ouest africaine par le contre-courant nord-équatorial).
Après juillet : la floraison se poursuit dans l’est de l’Atlantique et l’abondance globale commence à diminuer.
Septembre-octobre : la floraison se dissipe progressivement.
Hiver : les tapis se dissipent (comme en 2012) ou contribuent à l’apparition de nouvelles floraisons au cours de la prochaine année.

Une évolution difficile à prévoir

La floraison des sargasses dans les Caraïbes au début de cette année était encore pire que celle de l’année dernière, ajoute Hu, et cela aura probablement un impact sur les vacances dans le nord des Caraïbes et le sud de la Floride, notamment en République dominicaine, à Porto Rico, en Jamaïque et à Quintana Roo. Florida Keys, Miami Beach et Palm Beach sont aussi concernés.

En général, il est difficile de prédire les futures proliférations, car celles-ci dépendent d’un large éventail de facteurs difficiles à prévoir. Il reste encore beaucoup à comprendre, notamment pour savoir si et comment la ceinture de Sargassum affecte la pêche. « Nous espérons que cela fournira un cadre pour améliorer la compréhension et la réponse à ce phénomène émergent. Nous avons besoin de beaucoup plus de travail de suivi » conclut Hu.

Sources : Science

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