Le professeur Andrew Irwin n’en est pas à sa première surprise. Le statisticien, qui a passé toute sa carrière à appliquer les mathématiques pour expliquer la complexité des systèmes écologiques, s’imaginait pouvoir anticiper la manière dont les changements de températures et de chimie de l’océan Atlantique, observés depuis les années 60, avaient transformé les populations de plancton.

C’était sans compter sur, comme il le dit lui-même, la complexité de l’océan, «changez une chose, et il est presque impossible de prédire ce qui va en résulter».

Pour cause, sur les 60 dernières années, les données analysées par l’équipe d’Irwin montrent une diminution graduelle de la masse de phytoplanctons dans l’Atlantique Nord. 

Mais, si, comme l’explique le scientifique, cette observation est alignée avec les hypothèses de la communauté depuis plusieurs décennies, les variations dans les proportions des types de planctons mesurés par leurs données ne sont pas celles qu’il imaginait.

«Les diatomées, explique M. Irwin, sont plus abondantes au printemps et sont importantes pour la chaine alimentaire et pour le stockage du carbone. Les dinoflagellés, eux,  sont plus présents en été, et sont une moins bonne source de nourriture pour le reste de l’écosystème.»

Au vu des changements environnementaux et climatiques des dernières décennies, Irwin et son équipe s’attendaient à ce que les espèces les plus adaptées à un océan plus chaud, c’est-à-dire les dinoflagellés, prennent progressivement le dessus sur les autres.

«L’idée de départ était correcte. La tendance montre qu’il y a de moins en moins de phytoplancton dans l’océan atlantique, informe M. Irwin, mais la seconde question est plus complexe.»

Dans toutes les sous-régions de l’Atlantique Nord, à l’exception de la région arctique, la masse des diatomées augmente de 1 ou 2 % par rapport à celle des dinoflagellés, c’est-à-dire qu’elles les remplacent dans les écosystèmes échantillonnés.

Loïck Kléparsky, chercheur postdoctoral à l’Association de biologie marine du Royaume-Uni, et non impliqué dans cette étude, confirme l’originalité et l’importance de ce travail scientifique, qui quantifie les changements de biomasse, et donc le contenu en carbone dans les cellules, «ce qui n’avait pour le moment jamais été fait à l’échelle de l’Atlantique Nord».

D’après le biologiste, «ce travail fait écho à des études précédentes qui montrent une diminution globale de la chlorophylle», produite notamment par le phytoplancton dans les océans, «avec des données satellites». 

Une campagne de mesure historique

Si les chercheurs sont capables de différencier ce qui se passe pour le plancton de l’océan arctique de celui des régions proches des provinces maritimes du Canada, c’est grâce au programme d’échantillonnage du plancton, le Continuous Plankton Recorder. 

Ce dernier, qui existe depuis les années 1960, échantillonne dans le sillage de centaines de navires à travers tout l’Atlantique. Mais ce qui fait son succès peut aussi être une limite à l’interprétation des résultats. 

D’après les auteurs de l’étude, la taille des filets utilisés pour capturer le phytoplancton ne leur donne des données que sur les espèces de grande taille. Les équilibres dans les espèces plus petites pourraient tout à fait être différents de ce que les données montrent jusqu’à présent.

Loïck Kléparsky évoque également que «le fait que l’équipe ait regroupé diatomées et dinoflagellés en deux gros groupes […] peut masquer ce qui se passe au niveau des espèces elles-mêmes, […] et dans des assemblages caractéristiques d’environnements très différents.»

Les deux scientifiques s’accordent néanmoins parfaitement sur l’importance de poursuivre les études sur les communautés planctoniques, si importantes à la fois pour les écosystèmes locaux et pour le stockage du carbone atmosphérique.