Une étude récente conteste l’idée selon laquelle le réchauffement climatique entraînera une diminution de la taille des animaux qui respirent l’eau, comme les poissons, et constate au contraire que la pollution des eaux chaudes crée des poissons plus grands, mais plus jeunes, en raison de l’augmentation des taux de croissance et de mortalité. La recherche, qui a comparé les populations de perches eurasiennes dans les eaux chauffées par une centrale nucléaire à celles d’une zone de référence, remet en question les prévisions générales sur le changement climatique et souligne la nécessité de mener des expériences à grande échelle et semi-contrôlées dans des environnements naturels.
Une étude unique de 24 ans sur des poissons d’eau douce soumis à la pollution des eaux chaudes révèle des altérations des taux de croissance et de mortalité, ainsi que des modifications de la taille, mais les résultats ne sont pas entièrement conformes aux prévisions initiales.
Une nouvelle étude récemment publiée dans la revue eLife remet en question la théorie selon laquelle les créatures aquatiques telles que les poissons diminueront en taille en raison du réchauffement climatique.
La recherche indique que si les polluants de l’eau plus chaude augmentent à la fois les taux de croissance et de mortalité, il en résulte une population de poissons plus jeunes, mais plus grands. Cette découverte contredit en partie les prédictions générales concernant l’impact du réchauffement climatique sur les écosystèmes naturels, soulignant la nécessité de soumettre ces hypothèses à une validation expérimentale rigoureuse et à grande échelle.
À mesure que les écosystèmes aquatiques se réchauffent, il est prévu que les animaux tels que les poissons grandissent plus vite à un jeune âge mais atteignent des tailles plus petites à l’âge adulte. Cette tendance a principalement été observée dans des expériences à petite échelle, et bien que certaines études aient testé cette prédiction dans des environnements naturels, elles ont principalement été menées sur des espèces de poissons soumises à la pêche, où le processus de pêche lui-même peut influencer les taux de croissance et la taille corporelle.
« Les études sur les effets du réchauffement des eaux sur les poissons à partir d’expériences semi-contrôlées à grande échelle dans des environnements naturels sont rares, mais elles peuvent fournir des informations uniques », explique l’auteur principal Max Lindmark, chercheur à l’Université suédoise des sciences agricoles, Département des ressources aquatiques, Lysekil, Suède. « Nous avons utilisé un système d’étude unique pour examiner comment la pollution des eaux chaudes a modifié les taux de mortalité, les taux de croissance et la taille des poissons sur plusieurs générations.
Image montrant la perche eurasienne (Perca fluviatilis). Crédit : Karel Jakubec
L’équipe a mené son étude dans une baie côtière fermée qui a reçu l’eau de refroidissement d’une centrale nucléaire, ce qui la rend plus chaude de 5 à 10 °C que les eaux environnantes. Ils ont comparé l’espèce de poisson qu’est la perche eurasienne dans la baie fermée et dans une zone de référence dans l’archipel adjacent sur une période de 24 ans. Ils ont combiné les données sur les captures avec les mesures de la longueur à l’âge des poissons (rétrocalculée tout au long de leur vie à partir des « anneaux d’âge » dans des structures dures), puis les ont analysées à l’aide de modèles statistiques afin d’étudier comment la pollution de l’eau chaude affectait l’âge et la taille des populations de poissons, ainsi que leurs taux de croissance et de mortalité.
Si les chercheurs ont constaté des différences statistiquement notables dans les taux de croissance estimés, les taux de mortalité et les tailles des populations de poissons entre les zones chauffées et les zones de référence, tous ces changements n’ont pas été conformes à leurs attentes. Bien que les perches femelles de la zone chauffée aient grandi plus rapidement, comme le prévoyait l’équipe, elles ont continué à le faire tout au long de leur vie.
Ces poissons ont donc atteint une grande taille à l’âge – environ 7 à 11 % de plus dans la zone chauffée à tout âge, par rapport à la zone de référence. En outre, les auteurs affirment que l’augmentation du taux de croissance des jeunes poissons due à l’eau chaude était si prononcée que même si les taux de mortalité étaient plus élevés en raison du réchauffement, et qu’il en résultait une population globale de poissons plus jeunes, la taille moyenne et l’abondance relative des plus gros poissons étaient toujours plus élevées dans la zone chauffée. Cette tendance va à l’encontre de la prédiction selon laquelle le réchauffement climatique entraînerait une diminution du nombre de poissons au fil du temps, en particulier des poissons de grande taille et des poissons âgés. En fait, dans cette étude, le réchauffement de l’écosystème a plutôt conduit à des poissons plus jeunes, mais plus grands.
« Notre étude fournit des preuves solides des différences induites par le réchauffement dans les taux de croissance et de mortalité au sein d’une population naturelle d’une espèce de poisson tempérée non exploitée, exposée à des augmentations de température de l’eau de 5 à 10°C pendant plus de deux décennies. Ces effets se neutralisent en grande partie, mais pas complètement : si les poissons sont plus jeunes, ils sont aussi plus gros en moyenne », explique Malin Karlsson, co-auteur de l’étude et responsable de l’eau au département de la nature et de l’environnement du conseil administratif du comté de Västmanland, en Suède.
« Ces résultats soulignent que les prédictions généralisées basées sur des théories telles que la règle température-taille peuvent avoir une utilité limitée pour prédire les changements au niveau d’une population et que les taux de mortalité et de croissance sont importants lors de l’étude des effets de la température », conclut l’auteur principal Anna Gårdmark, professeur à l’Université suédoise des sciences agricoles, département des ressources aquatiques, Uppsala, Suède.
« Bien que nous n’ayons étudié qu’une seule espèce, cette expérience unique sur le changement climatique suggère les effets du chauffage à l’échelle d’un écosystème entier, ce qui rend ses conclusions très pertinentes dans le contexte du réchauffement climatique. »
Référence : « Larger but younger fish when growth outpaces mortality in heated ecosystem » par Max Lindmark, Malin Karlsson et Anna Gårdmark, 9 mai 2023, eLife.
DOI : 10.7554/eLife.82996