Un indice de valeur des écosystèmes antarctiques pour quantifier la valeur écologique à travers les niveaux trophiques et dans le temps

Pourquoi les eaux antarctiques nous concernent tous

L’océan qui entoure l’Antarctique peut sembler lointain, mais il contribue discrètement à réguler le climat de la Terre et abrite une faune unique au monde. Alors que le changement climatique et l’expansion des pêches transforment cette frontière glacée, scientifiques et décideurs ont un besoin urgent de savoir quelles zones de l’océan Austral sont les plus importantes pour le réseau trophique, aujourd’hui et demain. Cet article présente une nouvelle façon de mesurer cette importance, montrant où les mers antarctiques forment des « points chauds » biologiques qui méritent une protection particulière.

Détecter les points chauds de la nature dans un océan gelé

Les auteurs élaborent l’indice de valeur des écosystèmes antarctiques (AEV), un score unique qui rend compte de la valeur des différents secteurs marins pour l’écosystème antarctique lui‑même. Plutôt que de se focaliser sur une espèce, l’indice combine des données de plusieurs niveaux clés de la chaîne alimentaire : des organismes microscopiques apparentés à des plantes (phytoplancton) qui alimentent le système, le krill qui s’en nourrit, les poissons démersaux, et deux manchots emblématiques, l’empereur et l’Adélie. En utilisant un modèle de système terrestre de pointe, associé à des modèles spécialisés pour le krill, les poissons et les manchots, ils estiment la densité ou la productivité de chaque groupe autour de l’Antarctique, puis normalisent et additionnent ces couches pour mettre en évidence les zones où plusieurs d’entre elles culminent simultanément.

Polynies : oasis d’eau libre dans la glace

Une constatation centrale est l’importance disproportionnée des polynies côtières — zones récurrentes de glace de mer mince ou absente le long des côtes, ouvertes par des vents forts. Bien qu’elles représentent moins de 7 % de la surface dans chaque région, les polynies affichent souvent des valeurs d’AEV supérieures de 31 à 72 % par rapport aux eaux environnantes et concentrent une grande part des lieux les plus précieux. Dans ces « oasis » d’eau libre, la lumière peut pénétrer plus tôt au printemps, déclenchant d’importantes floraisons de phytoplancton. Cette productivité se répercute vers le haut de la chaîne : le krill trouve une abondance de nourriture, les poissons démersaux profitent de la matière organique qui sédimente, et les manchots ainsi que d’autres prédateurs gagnent un accès fiable aux proies et aux trous respiratoires. L’indice montre que de nombreux points chauds biologiques de l’Antarctique se regroupent là où les polynies se forment typiquement, notamment dans des zones comme la mer de Ross, certaines parties de l’Antarctique de l’Est et la mer d’Amundsen.

Un climat changeant, une chaîne alimentaire en mutation

Pour comprendre comment ces points chauds pourraient évoluer, l’équipe projette l’indice AEV tout au long du XXIe siècle sous un scénario d’émissions de gaz à effet de serre moyen à élevé. De façon surprenante, le schéma général des zones à forte valeur reste assez stable : les zones côtières et les polynies tendent à conserver leur importance, et la productivité globale augmente même dans de nombreuses régions, la fonte et l’amincissement de la glace laissant passer davantage de lumière et allongeant la saison de croissance. Mais la composition des espèces sous-jacentes à cette valeur se modifie. À mesure que les eaux se réchauffent et que la banquise recule, les conditions deviennent moins favorables aux manchots empereurs, dont les colonies devraient décliner fortement dans de nombreuses zones, ne laissant que quelques bastions. Les manchots Adélie s’en sortent un peu mieux, avec des effectifs stables ou en hausse dans certaines régions mais des déclins près de la péninsule Antarctique et dans des parties de l’Antarctique de l’Est. Parallèlement, les niveaux inférieurs de la chaîne — phytoplancton, krill et poissons benthiques — maintiennent souvent ou augmentent leur contribution à l’indice, bien que certaines espèces, comme la lotte antarctique, devraient perdre des habitats à mesure que les eaux profondes se réchauffent au‑delà de leurs limites thermiques.

Orienter la protection là où elle compte le plus

L’indice AEV révèle aussi dans quelle mesure les aires marines protégées (AMP) existantes et proposées couvrent ces points chauds écologiques. Dans la plupart des régions, plus de la moitié des zones « exceptionnelles » sont déjà incluses dans des AMP actuelles ou planifiées, la réserve de la mer de Ross couvrant particulièrement bien les zones de forte valeur, aujourd’hui comme dans les projections futures. Pourtant, des lacunes importantes subsistent. Plusieurs polynies très précieuses en Antarctique de l’Est et dans la mer d’Amundsen se trouvent en dehors de toute délimitation protégée, alors même qu’elles hébergent des réseaux trophiques denses et devraient rester importantes sous le changement climatique. L’indice n’est pas une mesure complète de la santé de l’écosystème et n’inclut pas encore les baleines, les phoques ni de nombreuses espèces de poissons et d’oiseaux, mais il offre une carte puissante, fondée sur des modèles, des lieux où la vie antarctique est la plus concentrée à travers plusieurs niveaux trophiques.

Ce que cela signifie pour l’avenir de la vie en Antarctique

En termes simples, cette étude montre qu’un ensemble relativement restreint d’« oasis » côtières autour de l’Antarctique porte une grande partie du poids écologique, et que beaucoup de ces lieux devraient rester importants même avec le réchauffement climatique. Elle met aussi en garde contre la perte de terrain des grands prédateurs comme le manchot empereur, même lorsque la productivité sous‑jacente demeure élevée. En synthétisant des sorties de modèles complexes en un indice unique de valeur écosystémique, ce travail fournit aux décideurs un outil scientifique clair pour repérer les régions qui comptent le plus pour le maintien des réseaux trophiques antarctiques, et où l’extension ou le renforcement des AMP — en particulier autour des polynies clés de l’Antarctique de l’Est et de la mer d’Amundsen — pourrait avoir l’impact le plus important sur la résilience à long terme de cet écosystème polaire crucial.

Citation: DuVivier, A.K., Krumhardt, K.M., Landrum, L.L. et al. An Antarctic ecosystem value index to quantify ecological value across trophic levels and over time. Nat Commun 17, 3203 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69011-0

Mots-clés: polynies antarctiques, aires marines protégées, écosystèmes de l’océan Austral, impacts du changement climatique, habitats des manchots et du krill