Depuis les années 1960, les eaux de l’Atlantique Nord sont le théâtre d’une recomposition des communautés de phytoplancton. L’étude que vous avez entre les mains repose sur plus de 500 000 observations récoltées par le Continuous Plankton Recorder (CPR), un dispositif emblématique de la surveillance océanographique.
L’analyse montre qu’il n’y a pas eu, comme on l’attendait, une généralisation du remplacement des diatomées par les dinoflagellés sous l’effet du réchauffement climatique. Bien au contraire, le rapport entre les deux groupes – appelé diatom index – a augmenté dans quatre provinces sur cinq, indiquant une prédominance croissante des diatomées dans de vastes zones, à l’exception de l’Arctique.
Ce que disent les chiffres
Sur six décennies, le taux annuel moyen d’augmentation de la proportion de biomasse attribuée aux diatomées atteint 2,5 % dans certaines régions comme la NWCS (shelf ouest nord-atlantique). Ce taux correspond, sur 60 ans, à une multiplication par plus de deux de la biomasse relative des diatomées.
À l’inverse, la région arctique, plus froide, voit son indice de diatomées décroître en moyenne de 0,9 % par an, témoignant d’une dynamique spécifique, probablement induite par l’extension de la stratification estivale et le recul des apports en silice dissoute.
L’indice ne fait pas tout : dynamiques régionales contrastées
En matière de biomasse absolue, la variabilité est marquée. Les diatomées progressent dans les zones côtières de l’est et de l’ouest (NECS et NWCS). Dans les zones subarctiques et polaires (SARC et ARCT), c’est une régression, alors que le centre de l’Atlantique (NADR) reste relativement stable.
Les dinoflagellés, quant à eux, diminuent dans trois provinces sur cinq, avec une croissance uniquement observée dans la NWCS, zone déjà historiquement dominée par ce groupe. Cette spécificité tient à leur tolérance plus grande aux eaux stratifiées, pauvres en nutriments, mais également à leur diversité trophique : photosynthétiques, mixotrophes et hétérotrophes cohabitent.
Un découplage entre température absolue et évolution communautaire
Le modèle intégré utilisé distingue deux échelles d’analyse temporelle : le long terme (60 ans) et les anomalies ponctuelles de température. Ce double éclairage révèle une tension entre tendance linéaire et réponse instantanée au réchauffement.
Les anomalies chaudes, corrigées des effets saisonniers, géographiques et interannuels, sont systématiquement corrélées à une dominance accrue des dinoflagellés. Toutefois, sur la durée, la tendance inverse s’observe majoritairement : les diatomées prennent l’avantage, sauf dans l’Arctique.
Cette divergence suggère une adaptation évolutive différée, probablement favorisée chez les diatomées dans certaines régions, tandis que les dinoflagellés profitent surtout des pics transitoires de température.
Le rôle des facteurs hydroclimatiques
L’étude souligne le poids des facteurs physiques tels que la stratification, les mélanges verticaux, le vent, mais aussi les variations en nutriments comme le silicium, essentiel aux diatomées.
Dans les provinces du NECS et NWCS, l’augmentation de la biomasse totale (diatomées + dinoflagellés) suggère un environnement plus favorable à la productivité primaire, en lien avec des conditions côtières et une circulation plus dynamique.
À l’inverse, les zones de haute mer (ARCT, SARC, NADR) connaissent une diminution de la biomasse totale, probablement liée à une stratification croissante, réduisant les apports verticaux en nutriments.
Ce que cela implique pour la pompe biologique
L’augmentation du diatom index dans la plupart des provinces a des implications notables pour le transfert de carbone vers les profondeurs. Les diatomées, par leur densité et leur sédimentation rapide, contribuent plus efficacement à la pompe biologique que les dinoflagellés, souvent plus légers, plus petits, et moins riches en silice.
Cependant, le basculement du régime vers les dinoflagellés en Arctique pourrait fragiliser ce mécanisme dans une zone déjà sensible au changement climatique.
Ce que révèle l’effort méthodologique
Le modèle bayésien utilisé repose sur un ajustement spatio-temporel des observations, prenant en compte la saisonnalité, la latitude, les anomalies thermiques et les effets décennaux, avec une correction rigoureuse des biais liés aux données nulles ou manquantes.
L’agrégation à l’échelle des groupes fonctionnels, plutôt qu’à celle des espèces, réduit les effets de rareté des données et permet de mieux saisir les tendances globales à l’échelle régionale.
Une lecture fine du changement écologique
Le signal n’est pas homogène. Il est complexe, multi-échelle, influencé par les régimes hydrographiques, la latitude, l’évolution de la température et des nutriments, et surtout par la capacité des communautés à s’adapter dans le temps.
L’approche adoptée ici permet de s’affranchir des conclusions hâtives : le réchauffement ne produit pas un effet mécanique sur les communautés phytoplanctoniques. Il agit dans un contexte où les réponses écophysiologiques immédiates et les adaptations évolutives se chevauchent.
