Avec l’acidification de nos océans, les poissons perdent leur odorat

La majeure partie du dioxyde de carbone (CO2) associé à l’activité humaine est absorbée par les océans, qui agissent comme un énorme puits de carbone. Ce faisant, les océans contribuent à freiner le réchauffement de la planète en empêchant les gaz à effet de serre d’emprisonner la chaleur dans l’atmosphère, mais à l’inverse, le CO2 et l’eau de mer réagissent pour former de l’acide carbonique, ce qui rend l’eau plus acide.

Image d’entête : un bar commun, l’espèce testée dans cette étude. (Wikimédia/ Citron)

Parmi les nombreux problèmes potentiels que cela cause à la vie marine, une nouvelle étude a révélé que les océans de plus en plus acides font que les poissons perdent leur sens de l’odorat.

L’olfaction est essentielle pour que les poissons puissent trouver de la nourriture et des habitats sûrs, éviter les prédateurs et se reconnaître les uns les autres. Cosima Porteus, chercheuse à l’université d’Exeter (Angleterre), et ses collègues sont les premiers à examiner l’impact de l’augmentation du CO2 dans l’océan sur le système olfactif des poissons.

En collaboration avec des chercheurs du Centre des sciences de la mer (CCMar pour Centro de Ciências do Mar Faro, Portugal) et du Centre for Environment, Fisheries and Aquaculture Science (Cefas/ Angleterre), l’équipe a comparé le comportement des bars juvéniles qui nageaient dans des eaux de différentes acidités, y incluant des valeurs que les scientifiques prédisent pour la fin du siècle si les tendances actuelles se poursuivent.

Depuis la révolution industrielle du XVIIIe siècle, le CO2 océanique a augmenté de 43 % et, d’ici la fin du siècle, les scientifiques prévoient qu’il augmentera encore de 250 %.

Les résultats de leurs expériences suggèrent que les poissons dans les eaux acides nageaient moins et qu’ils étaient moins susceptibles de répondre à des stimuli olfactifs comme l’odeur d’un prédateur. Ces poissons étaient aussi plus susceptibles de « geler », ce qui est un signe d’anxiété.

Pour mesurer objectivement la capacité du bar à détecter différentes odeurs, les chercheurs ont enregistré l’activité de leur système nerveux tandis que le nez des poissons était exposé à des eaux de concentrations en CO2 et d’acidité différentes.

Selon M. Porteus :

Le sens de l’odeur du bar a été réduit de moitié dans l’eau de mer acidifiée avec un niveau de CO2 prévu pour la fin du siècle. Leur capacité à détecter et à réagir à certaines odeurs associées aux aliments et aux situations menaçantes a été plus fortement affectée que pour d’autres odeurs. Nous pensons que cela s’explique par le fait que l’eau acidifiée affecte la façon dont les molécules odorantes se lient aux récepteurs olfactifs dans le nez des poissons, ce qui réduit leur capacité à distinguer ces stimuli importants. Par conséquent, l’augmentation des niveaux de CO2 dans l’atmosphère menace les écosystèmes aquatiques naturels et notre approvisionnement alimentaire .

Au moins un quart du dioxyde de carbone (CO2) libéré par la combustion du charbon, du pétrole et du gaz ne reste pas dans l’air mais se dissout dans l’océan. Depuis le début de l’ère industrielle, l’océan a absorbé quelque 525 milliards de tonnes de CO2 dans l’atmosphère, soit environ 22 millions de tonnes par jour.

Un mauvais sens de l’odorat n’est qu’un des nombreux effets négatifs de l’acidification des océans, que l’on appelle parfois  » le jumeau maléfique du changement climatique « . Prenons l’homme, par exemple, dont le pH sanguin normal se situe entre 7,35 et 7,45. Une légère baisse du pH sanguin de 0,2 à 0,3 peut causer des crises, des comas et même la mort. De même, même une petite modification de l’acidité de l’eau de mer peut avoir des effets néfastes sur la vie marine, affectant la communication chimique, la reproduction, le système nerveux et la croissance.

Pour certaines créatures, l’augmentation de l’acidité des océans est pire que pour d’autres. En raison du pH plus bas de l’eau de mer, les ions carbonate se lient les uns aux autres, ce qui les rend moins facilement disponibles pour les coraux, les huîtres, les moules et de nombreux autres organismes coquilliers qui en ont besoin pour construire des coquilles et des squelettes. De plus, l’acidification des océans provoque le blanchiment des coraux en expulsant les algues symbiotiques vivant dans leurs tissus, les rendant blanches et sujettes à la mortalité.

Selon le professeur Rod Wilson de l’université d’Exeter :

Nos résultats intrigants montrent que le CO2 a un impact direct sur le nez du poisson. Ceci s’ajoutera à l’impact du CO2 sur la fonction de leur système nerveux central suggéré par d’autres précédemment, qui proposait un traitement altéré de l’information dans le cerveau lui-même. On ne sait pas encore à quelle vitesse les poissons seront en mesure de surmonter ces problèmes à mesure que le CO2 augmentera à l’avenir. Cependant, le fait d’avoir à faire face à deux problèmes différents causés par le CO2, plutôt qu’à un seul, peut réduire leur capacité d’adaptation ou le temps que cela prendra.

Peut-être que les poissons auront la chance de s’adapter à l’évolution d’ici la fin du siècle, mais cela semble peu probable. L’équipe a également étudié les gènes qui s’expriment dans le nez et le cerveau du bar, à la recherche de tout changement en réponse à l’augmentation du CO2 et de l’acidité de l’eau.

Il est frappant de constater qu’au lieu de trouver une compensation pour la diminution du sens de l’odorat du bar, les chercheurs ont trouvé des preuves d’une expression réduite des gènes des récepteurs d’odeurs dans le nez, ce qui ne fait qu’empirer les choses. Bien que seuls les gènes du bar aient été analysés, de nombreuses espèces partagent les mêmes gènes et les mêmes récepteurs d’odeur et, par conséquent, les résultats devraient s’appliquer plus largement.

L’étude publiée dans Nature Climat Change : Near-future CO2 levels impair the olfactory system of a marine fish et présentée sur le site de l’université d’Exeter : Acidic oceans cause fish to lose their sense of smell.