Il y a plus de 50 ans, des chercheurs ont fait le tour des Amériques en échantillonnant la vie marine à intervalles réguliers. Ce faisant, ils ont découvert une relation frappante : l’abondance d’une certaine espèce marine est liée à la taille de son corps, de sorte que sa masse collective est fondamentalement la même. Le krill est un milliard de fois plus petit que le thon, mais il est un milliard de fois plus abondant. Si vous deviez peser tous les krills de l’océan, leur masse devrait être proche de celle de tous les thons, mais plus maintenant.

Une nouvelle étude a révélé que l’activité humaine, comme la pêche industrielle, a brisé cette relation mathématique connue sous le nom de spectre de Sheldon, du nom de Ray Sheldon, un écologiste marin qui a signalé cette relation pour la première fois en 1969.

Le spectre de Sheldon, selon lequel la masse totale d’une population marine reste la même alors que la taille des individus change, s’applique à pratiquement tous les organismes marins, de la plus petite bactérie à la plus grande baleine. Même si une baleine est des milliards de milliards de fois plus grande qu’une bactérie, la taille de sa population est inférieure du même ordre de grandeur, de sorte que les chiffres s’équilibrent.

Selon Eric Galbraith, professeur de sciences de la terre et des planètes à l’université McGill de Montréal au Canada :

Cela suggère en quelque sorte qu’aucune taille n’est meilleure qu’une autre. Tout le monde a des cellules de la même taille. Et en gros, pour une cellule, la taille du corps n’a pas vraiment d’importance, on a juste tendance à faire la même chose.

Mais Galbraith a été choqué de constater que le spectre de Sheldon a été rompu, spécifiquement pour les plus grandes créatures marines. En général, plus le poisson ou le crustacé est gros, plus il est facile à attraper. La pêche mondiale est notoirement non durable, l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO) soulignant qu’un tiers des stocks de poissons dans le monde sont épuisés en raison de la « surpêche et de la destruction des habitats ».

Galbraith et ses collègues, dirigés par Ian Hatton, écologiste à l’Institut Max Planck, ont utilisé des images satellites modernes et des mesures océaniques in situ récentes pour estimer l’abondance du plancton et des poissons. Ils ont également utilisé une estimation fiable des populations de mammifères marins fournie par l’Union internationale pour la conservation de la nature, l’organisation qui désigne les espèces menacées ou en voie de disparition.

Selon Hatton :

L’une des plus grandes difficultés pour comparer des organismes allant des bactéries aux baleines est l’énorme différence d’échelle.

Le rapport de leurs masses est équivalent à celui entre un être humain et la Terre entière. Nous avons estimé les organismes de petite taille à partir de plus de 200 000 échantillons d’eau prélevés dans le monde, mais les organismes marins de plus grande taille ont nécessité des méthodes complètement différentes.

Ces estimations ont été comparées à celles de 1850, qu’ils ont modélisées à l’aide des données sur les poissons et les mammifères marins que la pêche et la chasse à la baleine industrialisées avaient capturés.

Image tirée de l’étude : la distribution des espèces marines en fonction de leur taille et de leur fréquence. La loi fondamentale de Sheldon a été brisée au cours du siècle dernier par l’activité humaine. (Ian Hatton et col./ Science Advances)

Dans ces niveaux antérieurs à 1850, le spectre de Sheldon s’est avéré vrai sur toute la ligne, la biomasse restant remarquablement cohérente dans toutes les tranches de taille. Mais lorsqu’ils ont comparé ces chiffres à la biomasse actuelle, la relation s’est effondrée dans le tiers supérieur du spectre, là où se trouve la plus grande vie marine.

(Ian Hatton et col./ Science Advances)

Selon Ryan Heneghan, écologiste marin de l’université de technologie du Queensland en Australie :

L’impact de l’homme sur l’océan est plus important que la simple capture de poissons.

Il semble que nous ayons brisé le spectre de taille, l’une des plus grandes distributions de loi de puissance connues dans la nature.

Depuis 1800, les chercheurs ont constaté que la très grande tranche de taille de la vie marine a connu une réduction de biomasse de près de 90 %. Par exemple, toutes les espèces de baleines sont passées de plus de 2,5 millions à moins de 800 000 entre 1890 et 2001.

En d’autres termes, une loi de la nature qui semble avoir été vraie depuis des lustres a été brisée en seulement 100 ans grâce à l’activité humaine. Et la surpêche n’est pas le seul problème que nous avons apporté à la vie océanique. Les changements climatiques provoquent un stress supplémentaire et plongent l’océan dans une crise sanitaire, qui se traduit notamment par une perte de biodiversité.

Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre comment cette énorme perte de biomasse affecte les océans, mais cela ne peut être que positif. Un stock de poissons en bonne santé est essentiel au fonctionnement global des écosystèmes océaniques, ainsi qu’à certaines fonctions planétaires. Par exemple, on sait que l’océan joue un rôle indispensable dans la régulation du carbone dans l’atmosphère.

En attendant, nous connaissons déjà la solution : réduire la surpêche. Le poisson représente moins de 3 % de la consommation alimentaire annuelle de l’humain, et sa réduction ne devrait donc pas être un problème majeur. Mais c’est bien sûr plus facile à dire qu’à faire.

L’étude publiée dans Science Advances : The global ocean size spectrum from bacteria to whales et présentée sur le site de l’Université McGill : The global ocean out of balance.

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