Parallèlement aux nutriments comme l'azote et le phosphore, le fer est essentiel pour la croissance du phytoplancton microscopique dans l'océan. Cependant, une nouvelle étude dirigée par des océanographes de l'Université d'Hawaï (UH) à Mānoa a révélé que le fer libéré des processus industriels, tels que la combustion du charbon et la fabrication de l'acier, modifie l'écosystème dans la zone de transition du Pacifique Nord, une région juste au nord d'Hawaï, qui est importante pour les pêches dans le Pacifique.
L'étude est publiée dans le Actes de l'Académie nationale des sciences.
« Il s'agit d'un exemple de l'impact à grande échelle que la pollution humaine peut avoir sur les écosystèmes marins qui sont à des milliers de kilomètres de la source », a déclaré Nick Hawco, auteur principal de l'étude et professeur adjoint au Département d'océanographie à la UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology.
Le fer des activités humaines se gonfle dans l'atmosphère et peut être transporté sur des terres ou des océans lointains avant d'être frotté du ciel par la pluie. Le fer industriel a déjà été détecté dans la zone de transition du Pacifique Nord, cependant, il n'était pas clair quel effet le fer avait sur l'écosystème.
Pour reconstituer le cycle de la saison de l'apport en fer, la croissance du phytoplancton et le mélange des océans, les Hawco et les collaborateurs de plusieurs universités ont analysé l'eau et les échantillons de phytoplancton et ont étudié la dynamique des océans au cours de quatre expéditions différentes dans cette région de l'océan Pacifique.
Ils ont également évalué le fer dans ces eaux pour déterminer s'il avait la signature isotopique unique du fer qui est libérée des processus industriels.
L'équipe a constaté que le phytoplancton dans la région est déficient en fer au printemps, donc une augmentation de l'approvisionnement en fer stimule la floraison du phytoplancton printanier qui est typique de la région. Cependant, à la suite d'une fleur en plein essor, ils épuisent plus rapidement d'autres nutriments, conduisant à un accident de phytoplancton plus tard dans la saison.
Surtout, la signature des isotopes de fer a en fait indiqué la présence de fer industriel dans le Pacifique, à des milliers de kilomètres de sa source.
« L'océan a des limites qui sont invisibles pour nous mais connues de toutes sortes de microbes et d'animaux qui y vivent », a déclaré Hawco.
« La zone de transition du Pacifique Nord est l'une de ces frontières. Il divise les gyres océaniques à faible nutriment des écosystèmes tempérés à haut nutriment au nord. Avec plus de fer entrant dans le système, cette frontière migre vers le nord, mais nous nous attendons également à voir ces limites se déplacer vers le nord alors que l'océan se réchauffe. »
Ce n'est pas nécessairement tout mauvais, a partagé Hawco. Mais malheureusement, les régions de la zone de transition qui sont plus proches d'Hawaii'i font partie de celles qui perdent.
« C'est un coup de poing un-deux: le fer industriel a un impact sur la base de la toile alimentaire et le réchauffement de l'océan pousse ces eaux riches en phytoplancton de plus en plus loin d'Hawaii'i », a déclaré Hawco.
L'équipe de recherche développe de nouvelles techniques pour surveiller la nutrition en fer du plancton océanique. Cela mettra en lumière la façon dont les changements dans l'approvisionnement en fer, à partir de sources naturelles ou industrielles, pourraient avoir un impact sur la vie océanique.
