Des recherches récentes dans l’Arctique révèlent que les méduses, autrefois considérées comme négligeables dans les réseaux trophiques, constituent une source de nourriture clé pour les amphipodes pendant la nuit polaire dans le Kongsfjorden du Svalbard, ce qui indique des changements importants dans l’écosystème dus à « l’Atlantification ». Pictures est un cténophore ou une gelée en peigne. Crédit : C. Havermans
L’équipe de recherche de l’AWI montre que les méduses jouent un rôle important, jusqu’alors inconnu, dans le régime alimentaire des amphipodes pendant la nuit polaire.
L’Arctique évolue rapidement en raison du changement climatique. Elle n’est pas seulement affectée par l’augmentation des températures de surface, mais aussi par l’eau chaude de l’Atlantique, qui afflue de plus en plus, modifiant les structures et les fonctions de l’écosystème et entraînant également des espèces provenant de régions plus chaudes, comme les méduses, arrivant dans l’Arctique.
En utilisant ADN Avec le métabarcoding, des chercheurs de l’Institut Alfred Wegener ont pu prouver pour la première fois que ces méduses servent de nourriture aux amphipodes du Svalbard pendant la nuit polaire et jouent ainsi un rôle plus important qu’on ne le pensait auparavant dans les réseaux trophiques de l’Arctique. Ils présentent leurs découvertes dans un article récent dans la revue scientifique Frontières des sciences marines.
Les chercheurs de l’AWI ont collecté des échantillons de quatre espèces d’amphipodes différentes au cours d’un mois pendant la nuit polaire. Crédit : Institut Alfred Wegener / Charlotte Havermans
L’atlantification de l’Arctique et son impact sur la vie marine
Ces dernières années, les eaux chaudes et salées de l’Atlantique se sont de plus en plus répandues dans l’Arctique européen. L’archipel norvégien du Svalbard est également sous l’influence de cette « atlantique » : le Kongsfjorden, sur la côte ouest, est passé à un régime atlantique ; la température de l’eau pendant la nuit polaire (novembre à février) augmente d’environ 2 degrés Celsius par décennie. Ces changements entraînent également des changements biotiques, car des espèces provenant d’eaux plus chaudes se dirigent également vers l’Arctique en même temps que les eaux chaudes de l’Atlantique.
« Certaines espèces de méduses en particulier ont tendance à se propager vers les pôles et dans l’Arctique », explique Charlotte Havermans, responsable du groupe de recherche junior ARJEL à l’Institut Alfred Wegener du Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine (AWI). « Lorsque nous étions à Kongsfjorden pendant la nuit polaire en 2022, nous avons été très surpris de voir le fjord regorgeant de méduses, composées de nombreuses espèces et stades de vie différents, et elles semblaient être le zooplancton dominant en hiver. »
Méduse à casque rose, un hydrozoaire. Crédit : C. Havermans
Méduses dans les réseaux trophiques de l’Arctique
Dans le passé, les méduses étaient considérées comme une impasse trophique dans les réseaux trophiques marins, mais des études récentes suggèrent qu’elles constituent une proie importante pour les espèces marines. invertébrés et du poisson.
« Nous nous sommes donc demandé si les méduses du Kongsfjorden servaient également de nourriture à d’autres organismes, en particulier pendant la saison sombre de la nuit polaire, lorsque les autres sources de nourriture sont limitées », explique Havermans.
Pour répondre à cette question, l’une des doctorantes de l’équipe, Annkathrin Dischereit, a analysé le contenu stomacal de diverses espèces d’amphipodes. Pendant un mois, ils ont régulièrement collecté des échantillons de quatre espèces différentes d’amphipodes (Gammarus océanicus, G. setosus, Orchomenella minutaet Anonyx sarsi) pendant la nuit polaire, à l’aide de casiers appâtés et de filets à main.
Les méduses font partie intégrante du régime alimentaire des amphipodes pendant la nuit polaire
Les chercheurs de l’AWI ont utilisé le métabarcodage ADN pour déterminer le spectre alimentaire des petits crustacés. Cette méthode de pointe permet de détecter de courts fragments de gènes dans l’estomac, qui sont ensuite comparés à des bases de données génétiques de référence pour identifier les espèces de proies auxquelles appartiennent ces fragments. « Nous avons trouvé un grand nombre de méduses dans l’estomac des amphipodes, depuis les plus grosses méduses du fjord jusqu’aux minuscules hydrozoaires », explique Charlotte Havermans.
Grâce au métabarcoding ADN, l’équipe de l’AWI a pu identifier et catégoriser les parties molles des méduses et d’autres organismes qui avaient été consommés, même si elles étaient déjà fortement digérées. «Nous avons pu prouver pour la première fois que les charognards d’amphipodes se nourrissent des restes de méduses. Cela n’avait auparavant été démontré que dans des environnements expérimentaux.
Toutes les espèces étudiées se nourrissaient à la fois de matières végétales et animales. Outre les méduses, les crustacés et les macroalgues constituaient d’autres éléments importants du régime alimentaire de certaines espèces, tandis que des espèces de poissons telles que la morue polaire ou l’escargot jouaient un rôle important pour d’autres espèces. Reste à savoir si les amphipodes se nourrissent d’œufs, de larves, de charognes ou d’excréments de poisson. Reste également à déterminer si les méduses agissent comme un aliment de survie en hiver ou si elles font partie des proies régulières de ces organismes en toutes saisons.
« Nous avons toujours supposé que la valeur nutritionnelle des méduses était faible, mais cela n’a été étudié que pour moins d’une poignée d’espèces et dépend également des tissus utilisés. »
Nouvelles perspectives sur les écosystèmes marins de l’Arctique
L’étude fournit des informations complètement nouvelles sur le réseau trophique de l’Arctique pendant la nuit polaire et constitue la première preuve naturelle et non expérimentale du rôle des méduses dans ces réseaux.
« La communauté florissante et diversifiée de méduses que l’on trouve dans le Kongsfjorden en hiver est clairement utilisée comme source de nourriture », résume Charlotte Havermans. « Jusqu’à présent, nous ne savions rien du rôle des méduses comme proies dans cette zone. On ne savait pas non plus que l’espèce Gammaridea, par exemple, se nourrissait de méduses, ni dans l’Arctique, ni ailleurs.»
La question se pose désormais de savoir si cela s’applique uniquement à la nuit polaire, lorsque l’approvisionnement alimentaire est limité. Le groupe de recherche junior ARJEL de l’AWI souhaite poursuivre ses recherches sur cette question. Car : « Les méduses pourraient être parmi les gagnants du changement climatique qui va continuer à se propager pendant le réchauffement climatique. Nous prévoyons également que les méduses deviendront plus courantes dans l’Arctique à mesure que les températures continueront d’augmenter », explique Havermans.
Leur rôle dans la chaîne alimentaire pourrait donc devenir de plus en plus important. Cependant, jusqu’à présent, notre compréhension de ce phénomène était limitée, en particulier dans les régions polaires.
« Avec cette étude, nous révélons des liens cruciaux dans le réseau trophique de l’Arctique qui étaient jusqu’à présent inconnus. C’est fondamental car nous devons comprendre comment les méduses s’intègrent dans les réseaux trophiques et se propagent dans un Arctique en évolution rapide. Cela s’applique également aux mers voisines du plateau continental, puisque dix pour cent de la pêche mondiale a lieu dans ces zones.»
Pour en savoir plus sur cette étude, voir Les dîners secrets de méduses des profondeurs arctiques.
