Effets d'un faible niveau d'oxygène sur la vie marine

L'oxygène dissous (OD) est super important pour la vie dans les environnements marins côtiers. Ça aide les animaux marins à respirer et il est échangé en permanence entre l'eau et les organismes. Mais la quantité d'OD dans l'eau de mer peut changer pas mal. Dans certaines zones, ça peut être normal un moment et super bas le suivant, surtout à certains moments de la journée ou de l'année. Par exemple, sur les récifs coralliens, les niveaux d'OD peuvent chuter la nuit et rester bas pendant des heures, surtout l'été quand l'eau chaude peut contenir moins d'oxygène.

Des niveaux bas d'OD, qu'on appelle Hypoxie, peuvent survenir dans les habitats de récifs peu profonds qui n'ont pas beaucoup de courant. Quand les animaux marins respirent, ils consomment l'oxygène disponible, ce qui peut mener à l'hypoxie si ça n'est pas renouvelé rapidement. Ce problème se voit aussi le long des côtes continentales, où des nutriments provenant des terres et des eaux plus profondes peuvent créer des zones à faible oxygène qui peuvent durer des jours, voire devenir permanentes. Quand les niveaux d'OD chutent, c'est galère pour les animaux marins, surtout ceux qui vivent près du fond, car ils peuvent faire face à des pénuries d'oxygène plus sérieuses.

Les créatures marines côtières, comme les invertébrés, ont développé différentes façons de survivre à ces situations de faible oxygène. Certains types de créatures marines, comme les anémones de mer, sont particulièrement bonnes pour gérer ces conditions difficiles. Elles réussissent à s'épanouir dans des zones côtières peu profondes qui connaissent souvent de faibles niveaux d'oxygène, même si les détails de leur résilience ne sont pas complètement compris. En revanche, les coraux tropicaux sont généralement plus sensibles à un faible oxygène. Pourtant, il y a certaines espèces de coraux qui peuvent continuer leurs processus vitaux même quand l'oxygène est bas, montrant une certaine résilience face à ce stress.

Bien que les animaux marins adultes aient des moyens de survivre à un faible oxygène, on ne sait pas si les jeunes stades de vie peuvent gérer ces conditions. Les premiers stades de vie de nombreux animaux marins sont souvent plus vulnérables aux changements de leur environnement. Les chercheurs essaient de comprendre comment différentes espèces marines, en particulier les coraux et leurs proches, réagissent au faible oxygène pendant ces phases critiques de la vie.

#Stratégies Reproductives chez les Cnidaires

Les animaux marins, comme les coraux et les anémones, se reproduisent de différentes manières. Certains ont des individus mâles et femelles séparés, tandis que d'autres peuvent avoir des traits à la fois mâles et femelles. Ils peuvent se reproduire en libérant des œufs et du sperme dans l'eau ou en développant des jeunes à l'intérieur. Les bébés, appelés larves, sont généralement minuscules et flottent dans l'eau jusqu'à ce qu'ils trouvent une surface convenable pour se fixer et grandir en formes adultes.

L'oxygène joue un rôle essentiel dans le développement de ces larves. Il est vital pour leur respiration et leurs autres fonctions biologiques. Des niveaux bas d'oxygène peuvent freiner leur croissance et leur développement. Les chercheurs veulent savoir comment différents types d'animaux marins gèrent les conditions de faible oxygène durant leurs premiers stades de vie. En étudiant comment les larves de différentes espèces réagissent au faible oxygène, les scientifiques espèrent prédire comment ces espèces feront face aux océans changeants de l'avenir.

#Impact de l'Hypoxie sur les Larves et les Juvéniles

Lors d'une étude, les chercheurs ont examiné comment les conditions de faible oxygène affectaient le développement de trois types d'animaux marins : une anémone de mer, une espèce de corail qui construit des récifs, et une autre espèce de corail qui se reproduit différemment. L'anémone de mer se trouve dans des environnements estuariens où le faible oxygène est courant, tandis que les deux espèces de coraux se trouvent dans des milieux tropicaux. Les chercheurs avaient des prédictions spécifiques sur la façon dont ces organismes réagiraient au faible oxygène.

Ils s'attendaient à ce que l'anémone de mer soit plus tolérante au faible oxygène, ayant adapté à des niveaux d'oxygène fluctuants dans son habitat naturel. Ils pensaient aussi que les larves de l'anémone de mer et du corail bâtisseur de récifs seraient moins impactées que l'autre corail, qui dépend des algues pour se nourrir. Puisque ce corail est symbiotique avec les algues, il pourrait être plus affecté par les bas niveaux d'oxygène parce que les algues ont aussi besoin d'oxygène. Les chercheurs voulaient comprendre comment ces conditions de faible oxygène influençaient leur croissance, leur comportement, et leur capacité à s'installer comme juvéniles.

Pour étudier ça, les chercheurs ont recueilli des larves des trois espèces et les ont exposées à des conditions de faible oxygène pendant une période spécifique. Ils ont observé combien bien les larves nageaient et combien d'entre elles s'installaient par la suite. Ils ont fait attention à des trucs comme la taille, le poids, et combien d'oxygène elles consommaient.

#Effets sur l'Aptitude à Nager et l'Installation

Quand les chercheurs ont examiné les capacités de nage et les taux d'installation des larves après avoir été exposées à un faible oxygène, ils ont trouvé des différences significatives. Les trois espèces montraient moins d'activité de nage après avoir passé du temps dans des conditions de faible oxygène. Moins de larves nageaient comparé à celles maintenues dans des niveaux normaux d'oxygène, chaque espèce montrant des réponses uniques.

Les larves de l'anémone de mer n'ont pas montré de changements significatifs dans leur capacité à s'installer après avoir subi un faible oxygène, maintenant des taux d'installation élevés. Cependant, les deux espèces de coraux avaient des taux d'installation plus bas après avoir été dans un faible oxygène, même si elles avaient accès à des surfaces appropriées pour s'installer.

Cette chute d'installation est préoccupante car elle suggère que l'hypoxie pourrait impacter la future population de ces espèces. L'installation est cruciale pour s'assurer que de nouveaux adultes peuvent grandir et contribuer à la population. De plus, la diminution des taux d'installation peut entraîner une compétition accrue pour l'espace sur le fond marin, ce qui est vital pour la résilience de l'habitat.

#Réponses en Taille et Croissance à l'Hypoxie

En plus d'observer la nage et l'installation, les chercheurs ont également mesuré des métriques de croissance comme la taille et le poids. Ils ont découvert que les tailles des larves changeaient en réponse à des conditions de faible oxygène. Les larves d'anémone de mer ne montraient aucun changement de taille, tandis que les larves du corail bâtisseur de récifs devenaient plus grandes après une exposition au faible oxygène.

Fait intéressant, ces tailles plus grandes ne reflétaient pas une augmentation de la biomasse globale. Cela suggère que les larves pouvaient retenir plus d'eau plutôt que de développer des tissus sains, indiquant potentiellement du stress ou des dommages. En passant aux stades juvéniles, les trois espèces avaient des tailles plus petites comparées à celles qui avaient été maintenues dans des niveaux normaux d'oxygène. Des tailles plus petites chez les juvéniles pourraient réduire leurs chances de survie et affecter leur capacité à rivaliser pour des ressources en grandissant.

#Effets sur le Métabolisme

L'étude a également examiné comment l'hypoxie affectait les taux de respiration des larves. La larve d'anémone de mer ne montrait pas de changements significatifs dans ses taux métaboliques après avoir été exposée à un faible oxygène. En revanche, les deux espèces de coraux montraient des taux de respiration plus bas après avoir subi l'hypoxie. Des taux métaboliques plus bas pourraient au départ aider à conserver de l'énergie sous des conditions de faible oxygène, mais si ces événements de faible oxygène deviennent fréquents, la forme physique globale pourrait être affectée à long terme.

#Interaction avec les Algues Symbiotiques

Pour les coraux, la relation avec leurs algues symbiotiques est critique. Ces algues fournissent de l'énergie par photosynthèse, mais elles sont aussi affectées par les niveaux d'oxygène. Les chercheurs ont observé que l'hypoxie impactait négativement les algues vivant dans le corail bâtisseur de récifs. Des niveaux d'oxygène plus bas ont conduit à une réduction de la photosynthèse et ont perturbé l'absorption des algues, ce qui pourrait impacter la santé globale du corail.

Le corail qui construit des récifs a montré une perte de symbiontes après exposition à un faible oxygène. Cela signifie que le corail pourrait être moins capable d'obtenir l'énergie dont il a besoin pour survivre et grandir, surtout s'il subit d'autres stress environnementaux par la suite.

#Conclusion

Les résultats de cette étude soulignent les dangers que les faibles niveaux d'oxygène représentent pour la vie marine, surtout durant les premiers stades de développement. Les impacts étaient notably différents entre les trois espèces examinées, indiquant divers niveaux de résilience et d'adaptabilité. Alors que l'anémone de mer semblait mieux équipée pour gérer le faible oxygène, les coraux bâtisseurs de récifs faisaient face à des défis significatifs qui pourraient impacter leur survie et leur reproduction dans des océans de plus en plus désoxygénés. Si ces conditions continuent à persister, cela pourrait mener à une réduction de la biodiversité et à des écosystèmes altérés dans les environnements marins.

S'attaquer au problème de l'hypoxie est essentiel pour protéger la vie marine côtière et assurer la santé des écosystèmes marins. La résilience de certaines espèces, comme l'anémone de mer, donne de l'espoir, mais la sensibilité de nombreux coraux bâtisseurs de récifs souligne la nécessité d'efforts concertés pour atténuer les effets de la désoxygénation océaniques et maintenir la biodiversité dans nos océans.