En Antarctique, le guano des manchots devient rose, et ce n’est pas une bonne nouvelle

Source: The Conversation – France (in French) – By Casey Youngflesh, Assistant Professor of Biological Sciences, Clemson University

Un manchot Adélie nageant dans l’océan. Casey Youngflesh, CC BY

L’ESSENTIEL

Les images satellite permettent de suivre l’évolution des colonies de manchots Adélie, et notamment l’évolution de la couleur de leurs excréments.
Des chercheurs ont remarqué que le guano des oiseaux de certaines colonies devient rose, ce qu’ils rattachent à un changement de régime alimentaire, basculant des poissons vers le krill, plancton des mers froides formé de petits crustacés.
Ce changement alimentaire n’est pas trivial : les poussins nourris au krill sont plus légers que ceux nourris aux poissons à l’âge adulte et ont moins de chances de survie à l’âge adulte.

La couleur des excréments de manchots Adélie, observée depuis l’espace, offre un bon aperçu de l’évolution de l’écologie et de l’environnement de l’Antarctique au fil du temps.

Les manchots Adélie comptent parmi les prédateurs les plus nombreux de l’océan Austral. Ils se nourrissent dans l’océan, mais nichent sur des affleurements rocheux disséminés tout autour du continent antarctique.

Les colonies de manchots comptent souvent des centaines de milliers d’oiseaux nicheurs, qui produisent une grande quantité de guano, à tel point qu’il est facilement identifiable depuis l’espace, grâce aux satellites Landsat de la Nasa.

Une vue satellite d’un groupe de petites îles, entre lesquelles flotte de la glace, montre que certaines de ces îles sont roses, tandis que d’autres ne le sont pas — Un graphique de la Nasa montre plusieurs des îles Danger, en Antarctique, désormais teintées de rose par le guano des manchots Adélie, dont le régime alimentaire est riche en krill. Sans ces colonies, ces îles ressembleraient davantage à l’île Darwin.
NASA Earth Observatory/Michala Garrison

Une équipe multidisciplinaire de chercheurs, que j’ai dirigée, a utilisé des milliers d’images satellite remontant jusqu’aux années 1980 pour étudier ces traces de guano de manchots. L’enjeu était de déterminer le régime alimentaire de ces oiseaux et son évolution, en fonction des changements environnementaux. Ces derniers ont en effet des répercussions sur leur survie.

Nous avons notamment constaté que, lorsqu’une colonie est entourée de glace de mer abondante, les manchots Adélie qui y vivent ont tendance à se nourrir davantage de petits poissons. Lorsque la banquise est moins abondante, ils dépendent davantage du krill, ces petits crustacés ressemblant à des crevettes.

La couleur de la nourriture et celle des excréments

Le krill possède un exosquelette rose que les manchots ne digèrent pas entièrement, ce qui confère à leur guano une teinte rosée. C’est justement la couleur du guano qui nous permet de déterminer ce que mangent les manchots.

Cette méthode s’appuie sur une approche quantitative que nous avons mise au point, qui consiste à analyser la couleur du guano et à établir un lien entre celle-ci et la part du krill dans le régime alimentaire des manchots.

Pour établir ce lien, nous avons collecté du guano de manchot à plusieurs endroits. À l’aide d’un spectromètre, nous avons déterminé la couleur de chaque échantillon telle qu’un satellite la percevrait. Cette opération a été réalisée dans un petit laboratoire de fortune installé à bord d’un navire en Antarctique, qui sent probablement encore aujourd’hui le guano de manchot. Nous avons également analysé la composition de ce guano, à l’aide d’outils issus de la chimie environnementale, afin de déterminer le régime alimentaire à l’origine de cette couleur.

Une personne est penchée au-dessus d’une table sur laquelle sont disposés plusieurs petits morceaux de tissu de différentes couleurs — Casey Youngflesh étale du guano de manchot afin de préparer son analyse.
Casey Youngflesh, CC BY

Ces informations, associées à une modélisation statistique, nous ont permis de déterminer ce que mangent les manchots en nous basant sur la couleur de leur guano telle qu’observée par satellite. Plus largement, cela nous donne un aperçu de ce qui se passe au sein du réseau trophique (c’est-à-dire, le réseau de relations prédateurs/proies de l’écosystème, ndlt) marin antarctique dans son ensemble, des informations qui resteraient autrement cachées sous la surface de l’océan austral. À notre connaissance, il s’agit de la première initiative visant à surveiller directement, depuis l’espace, ce que mangent ces animaux.

Une vue aérienne montre deux cercles formés par une colonie de manchots sur la terre ferme, près d’un rivage rocheux et glacé — Une photo prise par un drone montre à quel point les colonies de manchots, en bas à gauche, se distinguent par leur couleur du terrain environnant.
Thomas Sayre-McCord/WHOI/MIT, CC BY

À partir des données issues d’environ 4 000 images satellite, nous avons pu étudier les variations du régime alimentaire des manchots dans le temps et dans l’espace. De fait, nous avons constaté que les manchots se nourrissent effectivement d’aliments différents selon les régions du continent antarctique et que leur alimentation varie aussi bien au cours de l’année que d’une année à l’autre.

Les relations entre banquise, les réseaux trophiques et les populations de manchots

Nos données montrent comment le changement climatique modifie le régime alimentaire des manchots et comment le réseau trophique antarctique, dans son ensemble, évolue en conséquence.

Depuis les années 2010, la banquise a connu un recul spectaculaire en Antarctique, plusieurs années ayant enregistré de nouveaux records historiques de couverture minimale. Moins de glace de mer signifie moins de poissons, ce qui est une mauvaise nouvelle pour les manchots : les poussins de manchots Adélie sont généralement plus lourds lorsqu’ils sont nourris au poisson plutôt qu’au krill. De plus, les poussins plus lourds ont davantage de chances de survivre jusqu’à l’âge adulte.

Nos résultats montrent que dans les régions où les manchots consomment moins de poissons, leur nombre a diminué au cours des dernières décennies sur l’ensemble de l’aire de répartition de l’espèce. À l’inverse, les colonies de manchots qui consomment davantage de poissons ont davantage de chances de rester stables ou de s’agrandir.

De nombreux manchots sont perchés au-dessus de leurs poussins, au milieu des rochers, de la terre et du guano — Une colonie de manchots Adélie avec leurs poussins, sur l’île du Roi-George, en Antarctique.
Michael Polito, University of California Santa Cruz, CC BY

Malheureusement, le recul à large échelle de la banquise devrait se poursuivre à l’avenir. Les manchots Adélie sont également confrontés aujourd’hui à une concurrence accrue de la part d’autres espèces marines – sans parler des humains – pour l’accès aux poissons et au krill.

Une photo en gros plan montre un manchot penché en avant, le bec ouvert, face à deux minuscules poussins gris et noirs qui tendent la tête vers lui, la bouche grande ouverte — Un manchot Adélie adulte nourrit deux petits sur l’une des îles Danger, en Antarctique.
Michael Polito, University of California Santa Cruz, CC BY

Par exemple, dans la région de la péninsule antarctique, située juste au sud de l’Amérique du Sud, les populations de baleines à fanons, qui se nourrissent principalement de krill, ont considérablement augmenté depuis la fin de la chasse commerciale à la baleine il y a plusieurs décennies. Dans le même temps, les manchots papous ont étendu leur aire de répartition vers le sud, en direction de l’Antarctique à mesure que le climat se réchauffe, ce qui augmente le nombre de prédateurs chassant dans ces eaux.

Les chalutiers pêchent désormais également de grandes quantités de krill destinés à l’alimentation des poissons et à la fabrication de compléments alimentaires pour l’humain, ce qui pourrait exercer une pression supplémentaire sur les manchots Adélie dans ces régions.

Une découverte rendue possible par les images satellite

Ce n’est qu’en exploitant des milliers d’images satellite que notre équipe de recherche a pu comprendre comment le régime alimentaire des manchots Adélie varie selon les différentes zones de répartition de l’espèce, comment il évolue au fil des saisons et comment il s’adapte aux changements environnementaux observés au cours des dernières décennies.

Les informations fournies par les satellites sont particulièrement précieuses pour les régions isolées et difficiles d’accès telles que l’Antarctique. Les autres méthodes de collecte de ces données nécessiteraient des moyens considérables en termes de personnel, de planification, de déplacements et de logistique de survie.

À mesure que les technologies satellitaires continuent de s’améliorer, avec une résolution toujours plus élevée, des intervalles plus courts entre les prises d’images et de nouveaux capteurs destinés à la collecte d’informations, de nouvelles possibilités s’offrent à nous, chercheurs, pour transformer en profondeur la manière dont nous surveillons certaines espèces sauvages, fournissant ainsi des informations essentielles sur l’évolution du monde et sur la manière dont l’humanité pourrait s’adapter à ces changements.

Casey Youngflesh a reçu des financements de la NASA.

– ref. En Antarctique, le guano des manchots devient rose, et ce n’est pas une bonne nouvelle – https://theconversation.com/en-antarctique-le-guano-des-manchots-devient-rose-et-ce-nest-pas-une-bonne-nouvelle-292258