Les grands écosystèmes mondiaux d'upwelling

Trois écosystèmes comparables
Trois écosystèmes différents :
le courant du Benguela  |  le courant des Canaries  |  le courant de Humboldt
Modélisation, SIG, observations acoustiques…

Trois écosystèmes comparables

Sous l’action des vents issus des centres de haute pression (anticyclones) localisés aux latitudes moyennes sur les océans, une résurgence de surface (ou upwelling) d’eau froide profonde et riche en sels nutritifs se développe sur les plateaux continentaux. Son intensité est modulée par la force et la direction du vent, par la topographie de la côte et du plateau continental et par les caractéristiques océaniques environnantes.
En effet, l’arrivée de sels nutritifs dans la couche de surface éclairée par le soleil (zone photique) permet le développement de nombreux organismes phytoplanctoniques qui sont à la base de ce qui est communément dénommé la chaîne alimentaire. Cette chaîne, supposée aller du phytoplancton aux prédateurs supérieurs en passant par le zooplancton, d’autres invertébrés, des mollusques et les poissons, est en fait un réseau trophique maillé et complexe.
Dans chacune de ces régions, le vent joue un rôle majeur dans la dynamique des processus physiques, bio-géochimiques et écologiques. Les chaînes trophiques partagent également des propriétés communes. Aux échelons  intermédiaires, on rencontre un nombre limité d’espèces pélagiques côtières (sardine, sardinelle, anchois…) très abondantes et intensément exploitées. Elles jouent un rôle central dans le fonctionnement de l’écosystème.
Les zones d’upwelling sont spatialement très hétérogènes avec une mosaïque de structures comme les fronts séparant les eaux froides côtières des eaux chaudes situées plus au large, les plumes, les filaments et les tourbillons. Ces structures sont le support principal des échanges entre zone côtière et large ; elles jouent un rôle majeur dans le couplage entre processus physiques et biologiques. D’autres variables telles que profondeur et largeur des plateaux continentaux semblent également déterminer la présence de zones favorables à la rétention des éléments abiotiques et biotiques.
Dans les systèmes d’upwelling, des grandes variations de recrutement de poissons dans les pêcheries apparaissent. Elles sont dues  aux fluctuations de mortalité au cours des premiers stades de vie des poissons, et par là doivent être essentiellement associés à la variabilité climatique. La survie de ces stades est pour l’essentiel reliée à des structures hydrodynamiques qui, dans certaines strates spatio-temporelles, favorisent la rétention, l’enrichissement et la concentration du plancton et de l’ichtyoplancton. Comprendre la dynamique de ces structures est essentiel pour mettre en place les modèles couplant les processus physiques et biologiques afin de simuler des processus écologiques comme la dynamique de la reproduction et le succès du recrutement.

Les fluctuations d’abondance des stocks de poissons pélagiques traduisent des changements importants de structure et de fonctionnement dans les écosystèmes d’upwelling. Des mortalités importantes ont été observées à des niveaux trophiques supérieurs (oiseaux, mammifères marins, grands poissons prédateurs) en réponse à la diminution d’abondance de leurs proies. Les effets à des niveaux trophiques inférieurs peuvent aussi être mis en évidence du fait de la diminution de la prédation par les poissons pélagiques sur les espèces planctoniques, entraînant à leur tour des modifications de l’ensemble du réseau trophique. A titre d’exemple, au récent phénomène El Niño est associé un changement d’abondance relative à deux espèces d’anchois. Des alternances à plus long terme d’espèces dominantes sont observées dans la plupart des écosystèmes d’upwelling, telle que l’alternance entre sardine et anchois dans les courants de Humbolt, du Benguela et du Kuroshio au large du Japon.

consommation de poissons
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