Une étude propose une nouvelle explication des booms et des bustes de l'anchois de Californie

De nouvelles recherches menées par Scripps et des scientifiques de la NOAA ont découvert des corrélations écologiques qui pourraient aider à expliquer les hauts et les bas de la population d'anchois de Californie. Si les corrélations résistent à des recherches plus approfondies, elles pourraient un jour contribuer à éclairer la gestion de la pêcherie d'anchois en Californie et à améliorer la conservation.

L'anchois du Nord (Engraulis mordax) est une source de nourriture essentielle pour une grande partie de la vie marine la plus remarquable de Californie, notamment des troupeaux d'otaries, des groupes de dauphins, des pêcheries de thon lucratives et des foules de baleines. Mais l’une des caractéristiques de la population d’anchois au large de la Californie est le cycle d’expansion et de récession qui peut durer plus d’une décennie. Ces hauts et ces bas se répercutent sur l’ensemble de l’écosystème marin, les crises contribuant parfois à affamer les bébés otaries ou à inciter les pélicans bruns à abandonner leurs poussins.

Ce qui est exactement à l'origine de ces booms et de ces récessions est resté insaisissable malgré des décennies d'études scientifiques, notamment par le programme de recherche CalCOFI qui est géré en coopération par la Scripps Institution of Oceanography de l'UC San Diego, la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) et le Département d'Océanie de Californie. Poissons et faune. Le programme étudie les écosystèmes marins le long de la côte californienne et constitue l'un des programmes de surveillance des océans les plus vastes et les plus longs au monde.

L'étude, publiée dans Communications naturelles, montre l'écosystème marin entourant les anchois nouvellement éclos, appelés larves. Les chercheurs ont analysé 45 ans de larves d'anchois collectées lors des enquêtes CalCOFI et ont découvert que la longueur de la chaîne alimentaire soutenant les larves est fortement corrélée aux explosions et aux récessions de la population d'anchois.

Plus précisément, les chaînes alimentaires plus courtes ont précédé les booms, et les chaînes alimentaires plus longues ont précédé les récessions. Les chaînes alimentaires larvaires plus courtes comportent moins d'étapes d'un animal en mangeant un autre entre le phytoplancton photosynthétique récoltant l'énergie solaire à la base de la chaîne alimentaire et les larves, qui se nourrissent principalement de zooplancton.

Rasmus Swalethorp, auteur principal de l'étude et scientifique associé du projet Scripps, a déclaré que l'une des explications probables de cette corrélation est que les chaînes alimentaires plus courtes sont plus efficaces et génèrent plus d'énergie de la base de la chaîne alimentaire atteignant les larves d'anchois. Swalethorp a expliqué que cela est dû au fait que chaque fois que des organismes de différentes parties de la chaîne alimentaire se consomment, une perte d'énergie se produit.

“C'est analogue à la perte d'énergie qui se produit lorsque l'électricité passe de la centrale électrique à nos maisons : plus la distance est longue, plus l'énergie est perdue en cours de route”, a déclaré Swalethorp. “C'est ainsi que l'on passe d'un niveau de la chaîne alimentaire au suivant : plus il y a d'étapes, moins les larves d'anchois reçoivent d'énergie. Les larves pourraient manger exactement les mêmes aliments, mais lorsque la chaîne alimentaire s'allonge, cela peut signifier la nourriture est moins abondante ou que les mêmes aliments ne contiennent pas autant d'énergie.

En conséquence, une chaîne alimentaire plus courte peut probablement soutenir davantage de larves d’anchois.

Swalethorp a commencé les recherches à l'origine de cet article en 2014, dans l'espoir d'utiliser la force du programme d'échantillonnage de CalCOFI pour mieux comprendre les mécanismes qui sous-tendent les montées et les chutes de cet acteur crucial de l'écosystème actuel de Californie.

“L'océan est un endroit très vaste et notre capacité à l'échantillonner de manière représentative est très limitée”, a déclaré Swalethorp. “CalCOFI est l'étude sur l'écosystème océanique la plus complète de la planète, et c'est la meilleure chance dont nous disposons pour atteindre ces mécanismes écologiques plus importants.”

Plus précisément, les chercheurs voulaient tester l'idée selon laquelle la structure de la chaîne alimentaire à laquelle participent les larves est un facteur déterminant du nombre d'anchois du Nord qui survivent aux dangers de la vie larvaire au cours d'une année donnée. Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé l’analyse des isotopes stables de l’azote pour déterminer la longueur de la chaîne alimentaire de 207 larves d’anchois âgées d’environ trois semaines collectées par le programme CalCOFI entre 1960 et 2005.

En 2020, l’équipe a publié un article détaillant cette méthode d’estimation de la longueur de la chaîne alimentaire des poissons conservés chimiquement, qui repose sur l’idée de base selon laquelle lorsqu’un organisme en mange un autre, la créature consommée laisse une signature chimique dans les tissus de son consommateur. Dans ce cas, l'analyse ne révèle pas l'identité précise de qui mangeait qui mais pourrait être utilisée pour déduire combien de maillons existaient dans la chaîne alimentaire entre le phytoplancton et les larves d'anchois.

L’analyse a révélé que les chaînes alimentaires larvaires plus courtes avaient tendance à précéder d’un an ou deux les périodes d’essor des populations d’anchois, et que les chaînes alimentaires larvaires plus longues étaient associées à une diminution du nombre d’anchois au cours des deux années suivantes. De plus, les changements dans la longueur de la chaîne alimentaire ont persisté pendant la majeure partie des phases d’expansion et de récession.

Quant à savoir comment et pourquoi la longueur de la chaîne alimentaire pourrait augmenter ou diminuer d'année en année, Swalethorp a proposé quelques explications potentielles.

“Les jeunes larves d'anchois sont très sensibles à la famine et leur survie dépend réellement de l'efficacité avec laquelle l'énergie leur parvient”, a déclaré Swalethorp. “Si la chaîne alimentaire est courte et efficace, cela aide probablement davantage de larves à survivre, ce qui peut contribuer à déclencher un cycle de boom au cours des deux prochaines années.”

Parce que l'étude actuelle ne peut pas identifier les espèces individuelles dans les chaînes alimentaires plus longues et plus courtes qu'elle a trouvées, Swalethorp a déclaré que l'étude ne peut pas expliquer pourquoi les chaînes alimentaires plus longues sont en corrélation avec les bustes d'anchois et vice versa. Quelle que soit la raison pour laquelle cette corrélation existe, Swalethorp a déclaré qu'un indice de la chaîne alimentaire des larves – une mesure annuelle de la longueur de la chaîne alimentaire des larves à l'aide d'isotopes stables de l'azote – pourrait potentiellement être un outil utile pour estimer les tendances des populations d'anchois dans un avenir proche, mais que des recherches supplémentaires sont nécessaires. pour explorer son potentiel.

Swalethorp a également noté que même si la longueur de la chaîne alimentaire des larves semble avoir été un facteur important au cours de la période étudiée, d'autres facteurs importants existent et leur importance relative varie probablement dans l'espace et dans le temps.

À l'avenir, Swalethorp a déclaré qu'il serait fascinant d'étendre la série chronologique de l'étude jusqu'au présent, car l'analyse actuelle ne couvre pas les années qui ont suivi 2015, lorsque les populations d'anchois ont de nouveau explosé au large de la Californie. Il a également déclaré que l'équipe commençait à examiner les questions complexes de savoir qui mange exactement qui lorsque les chaînes alimentaires s'allongent, ainsi que ce qui déclenche ces changements à la base de la chaîne alimentaire.

Au-delà de cela, le véritable test du pouvoir explicatif de cette corrélation sera lorsque les chercheurs tenteront de l'appliquer à d'autres régions et à d'autres espèces de poissons, comme l'anchois du Pérou (Engraulis ringens), la plus grande pêcherie au monde.