204 - Carbone bleu et changements climatiques : quel rôle pour les macroalgues des milieux tempérés froids?

Dans les zones côtières des régions tempérées à polaires, les macroalgues brunes dominées par les laminaires forment des communautés hautement productives. Ces macroalgues génèrent des détritus par le biais de l'érosion progressive de leurs frondes, de leur fragmentation et du délogement de thalles entiers. La matière organique ainsi produite est exportée vers les écosystèmes adjacents, parfois s'échouant sur les plages, parfois disparaissant dans les profondeurs. Ces transports de matière organique entre écosystèmes jouent un rôle crucial dans le fonctionnement des communautés et la dynamique des réseaux alimentaires marins.

Les forêts de laminaires à Laminaria hyperborea font partie des écosystèmes les plus productifs au monde. Une large part de leur production n’est pas directement consommée sur place, mais est exportée sous forme de macro-détritus. Ces tonnes de fragments transitent et, quand les conditions le permettent, peuvent s’accumuler sur différents écosystèmes benthiques côtiers adjacents. La dynamique de la matière organique issue de ces forêts est complexe. Plusieurs expérimentations ont été menées in situ, et montrent que les fragments de laminaires possèdent une dégradation particulièrement lente comparée aux autres macroalgues brunes et du même ordre de grandeur que les feuilles de posidonies de Méditerranée. Au cours de la dégradation, les fragments ont la capacité de maintenir pendant plusieurs mois leur photosynthèse et potentiellement leur capacité de reproduction si conditions environnementales le permettent. Une communauté abondante de macrofaune (170 espèces identifiées) colonise les tissus et une succession écologique s’opère. Les forêts jouent ainsi un rôle écologique important pour un grand nombre d’écosystèmes côtiers où les fragments sont exportés et leur aire d’influence est très probablement sous-estimée. Lorsque le carbone issu de ces forêts est exporté plus loin vers les environnements profonds du large, la dynamique de dégradation est peu connue et une partie du carbone est reminéralisée ou stockée et séquestrée à long terme dans les sédiments.

À la pointe de l’Europe Occidentale en face des Côtes de Bretagne en France, il existe en Mer d’Iroise l’un des plus grand champ de macroalgues au monde caractérisé par une biomasse importante et une très grande biodiversité d’espèces d’algues (environ 600 espèces). Parmi les grandes algues brunes, les espèces de l’ordre des laminariales forment des forêts sous-marines qui dominent les milieux côtiers rocheux des zones froides à tempérées à travers le monde et jouent un rôle clé dans les processus écologiques en tant que producteur primaire et habitat pour de nombreuses espèces, y compris celles exploitées commercialement. Les grandes algues brunes sont également utilisées par les directives européennes comme bio-indicateur pour l’évaluation de l’état écologique des écosystèmes marins et sont d’une grande importance économique pour la filière d’exploitation des algues en France (dont le début en Bretagne date des années 1960). L’ensemble des pressions anthropiques directes (e.g. l’exploitation industrielle des algues laminaires) et indirectes (e.g. le changement climatique) que subissent les forêts de laminaires les rend vulnérables et constituent une menace pour l’ensemble du milieu marin en mer d’Iroise.

La contribution des laminaires dans le bilan global du carbone bleu a récemment suscité de l’intérêt. On suppose que les populations de laminaires contribuent de manière significative à la séquestration du carbone dans les océans grâce à leur biomasse élevée, leur productivité et leur capacité à exporter du carbone où il peut être ensuite séquestré. Cependant, les estimations existantes du stockage du carbone par les laminaires ont été générées à partir d’études disparates et contiennent un niveau d’incertitude important. L’objectif de notre projet est de générer un bilan du carbone bleu pour les écosystèmes de laminaires en Nouvelle-Écosse en appliquant plusieurs méthodes pour quantifier les stocks et les flux de carbone à l’échelle locale, incluant la synthèse de la littérature, la modélisation des données (modèles de répartition des espèces et modèles de suivi des particules) ainsi que les mesures directes dans le laboratoire et sur le terrain (productivité primaire et taux de sécrétions de carbone dissout). Ces travaux fourniront une évaluation complète des laminaires en Nouvelle-Écosse, ainsi contribuant à enrichir les connaissances quantitatives de la séquestration du carbone par les laminaires à l’échelle mondiale et généreront des outils et des méthodes qui pourront être appliqués à d’autres aires et régions de conservation du Canada, ce qui a pour but d’appuyer l’élaboration d’un budget national de carbone bleu.

 En 2021, le Canada s’est engagé à atteindre des cibles plus ambitieuses de réduction des émissions de GES pour atténuer les changements climatiques. Pour atteindre ces nouvelles cibles, il faut évaluer toutes les options d’atténuation, y compris les puits de carbone océaniques naturels du Canada. Bien que les forêts de varech ne soient pas actuellement incluses dans les initiatives sur le carbone bleu, elles sont jugées cruciales pour les budgets de carbone mondiaux.

Dans ce contexte, la présente étude vise à quantifier le potentiel d’atténuation annuel actuel et futur (prévu d’ici 2050) des écosystèmes côtiers de carbone bleu (c.-à-d. les forêts de varech) à l’aide de modèles de répartition des espèces (SDM) couplés aux taux de séquestration du carbone. Les SDM intégreront des synthèses pancanadiennes de tous les enregistrements d’occurrence disponibles pour le varech et seront éclairées par des ensembles de données hydrographiques océaniques à l’échelle réduite de pointe et des projections climatiques du GIEC adaptées aux côtes arctiques du Canada.  De plus, nos recherches faciliteront l’évaluation des avantages des aires marines protégées existantes en matière de changements climatiques et détermineront les zones cruciales qui pourraient être prioritaires pour la protection spatiale future.