L'oscillation El Niño-Sud (ENSO) est le moteur le plus puissant de la variabilité climatique d'une année à l'autre sur la planète, et son influence sur les océans est profonde. L'ENSO a deux phases distinctes : El Niño, caractérisé par des températures de surface plus chaudes que la moyenne dans le Pacifique central et oriental; et La Niña, qui apporte des températures de surface plus froides que la moyenne dans la mer. Il ne s'agit pas seulement d'anomalies climatiques abstraites; elles remodelent physiquement le milieu marin, provoquant des effets en cascade qui se propagent du phytoplancton microscopique aux plus grandes pêches commerciales.

Le moteur de l'océan : comment fonctionne le cycle ENSO

Pour comprendre les conséquences biologiques et économiques de l'ENSO, il faut d'abord saisir les mécanismes de base de l'état normal de l'océan Pacifique.Dans des conditions neutres, de forts alizés soufflent d'est en ouest dans le Pacifique équatorial. Ces vents poussent les eaux de surface chaudes vers le Pacifique occidental, créant une vaste réserve d'eau chaude près de l'Indonésie et de l'Australie. Ce processus fait que les eaux plus froides et riches en éléments nutritifs se trouvent bien au-dessus des profondeurs océaniques le long des côtes de l'Amérique du Sud et dans le Pacifique oriental équatorial.

La rupture El Niño

Lors d'un événement El Niño, les alizés s'affaiblissent considérablement, ce qui permet à la réserve d'eau chaude qui se trouve normalement dans le Pacifique occidental de s'échapper vers l'est, s'étendant sur l'ensemble du Pacifique équatorial. L'approfondissement de l'hermocline [ (la limite entre les eaux de surface chaudes et les eaux profondes froides) dans le Pacifique oriental empêche effectivement l'approvisionnement en éléments nutritifs en empêchant la fusion de l'eau froide et riche en éléments nutritifs à la surface.

L'intensification de La Niña

La Niña est, à bien des égards, le contraire. Les alizés se renforcent anormalement, poussant encore plus d'eau chaude dans le Pacifique occidental et améliorant le rehaussement de l'eau froide dans l'est du Pacifique. La thermocline devient plus faible, et le rehaussement des nutriments devient plus intense.

Réécrire la carte thermique et le cycle des nutriments de l'océan

L'impact le plus immédiat et le plus mesurable de l'ENSO est la transformation physique du profil de température de l'océan, qui a des conséquences directes sur la distribution des espèces marines et la disponibilité des aliments.

Anomalies de la température de surface de la mer

El Niño est caractérisé par le réchauffement généralisé du Pacifique central et oriental, qui peut être assez intense pour causer un blanchiment généralisé des coraux dans les îles du Pacifique, de Kiribati aux Galapagos. Les espèces habituées aux eaux plus froides, comme le pingouin Humboldt ou certaines espèces de sébastes, peuvent trouver leur habitat comprimé ou éliminé. Inversement, La Niña apporte des températures de surface plus froides que la moyenne, ce qui peut perturber les habitats des espèces tropicales et étendre l'aire de répartition des espèces d'eau froide vers l'équateur.

Disponibilité en matière de matériaux nutritifs, thermocline et upwelling

La productivité de l'océan est directement liée à la disponibilité de nutriments comme l'azote et le phosphore. Le processus de remontée apporte ces nutriments de l'océan profond à la surface ensoleillée, où ils alimentent la croissance du phytoplancton. Pendant El Niño, l'approfondissement de la thermocline dans l'est du Pacifique signifie que l'eau en hauteur est plus chaude et beaucoup plus pauvre en nutriments. La prolifération phytoplancton, la base du réseau alimentaire marin, ne se matérialise pas. Les concentrations de chlorophylle, mesurées par satellites, se sont effondrées. Cette réduction de la productivité primaire est le premier domino à tomber, entraînant des pénuries alimentaires à tous les niveaux de la chaîne alimentaire.

Effets d'éruption sur le Web des aliments marins

Les changements physiques provoqués par l'ENSO créent une cascade d'impacts écologiques qui se déplacent sur le réseau alimentaire, des producteurs primaires aux prédateurs supérieurs. Ces effets varient selon la région et les espèces, mais la tendance générale est de perturber et de réorganiser de façon significative.

Plancton et poissons fourragers

L'impact sur le plancton est à la base de l'effet ENSO. Avec moins de phytoplancton, les populations de zooplancton diminuent également. Cela affecte directement les petits poissons fourrageurs de la scolarisation, comme l'anchois péruvien () et diverses espèces de sardines qui se nourrissent d'eux. Pendant El Niño, ces poissons vivent de mauvaises conditions d'alimentation, ce qui entraîne une diminution de la croissance, un succès reproducteur plus faible et une mortalité élevée.

Niveaux trophiques supérieurs : oiseaux de mer, mammifères et gros poissons

La détresse ressentie par la population de poissons fourragers augmente rapidement pour atteindre des niveaux trophiques plus élevés. Les oiseaux de mer sont particulièrement durement touchés pendant El Niño. Des espèces comme le booby à pieds bleus, le cormoran de Guanay et le pingouin de Galapagos dépendent fortement d'abondantes anchois et de sardines.

Les mammifères marins , y compris les lions de mer, les phoques à fourrure et certains dauphins, subissent également des conséquences importantes.Les femelles enceintes et les jeunes petits sont particulièrement vulnérables à la famine lorsque leurs proies deviennent rares.

Les grands poissons prédateurs, comme tuna et poisson de mer, subissent des déplacements de distribution à grande échelle. Le thon de taille, par exemple, a tendance à se déplacer vers l'est dans le Pacifique pendant El Niño, à la suite de la chaleur de l'eau.

Récifs coralliens et habitats côtiers

Lorsque les températures de l'océan dépassent de quelques degrés le maximum normal d'été, les coraux expulsent les algues symbiotiques (zooxanthellae) qui vivent dans leurs tissus, les blanchissant de façon blanche. Un blanchiment prolongé ou sévère peut entraîner la mort de coraux, détruisant la structure complexe de l'habitat qui soutient une incroyable diversité de vie marine. L'El Niño 2015-2016, par exemple, a déclenché un blanchiment de corail global qui a affecté les récifs d'Hawaii à la Grande Barrière Reef, modifiant fondamentalement la structure et la fonction de ces écosystèmes vitaux.

L'impact de l'ENSO sur la pêche mondiale

Les perturbations biologiques causées par l'ENSO ont des conséquences économiques directes et souvent graves pour la pêche mondiale.Les variations des stocks de poissons, les taux de capture fluctuent et l'ensemble du calcul économique d'une saison de pêche peut être renforcé.

L'Anchoie péruvienne : une pêche boom-and-bust

La pêche péruvienne à l'anchois est la plus grande pêche à l'espèce unique au monde en volume, et elle est hypersensible au cycle ENSO. Ce petit poisson à courte durée de vie prospère dans les eaux froides et riches en nutriments du courant Humboldt. Lors des événements El Niño, le stock peut s'effondrer de façon spectaculaire. Le El Niño 1972-73, combiné à la surpêche, a entraîné une chute dramatique du stock d'anchois, décimant l'industrie de la pêche péruvienne et envoyant des ondes de choc sur le marché mondial des farines de poisson. Cet événement sert d'étude de cas classique dans la mauvaise gestion des pêches et les dangers d'ignorer les signaux environnementaux.

Le saumon du Pacifique et la liaison fleuve-océan

Pour les stocks de saumon le long de la côte ouest des États-Unis et du Canada, la productivité océanique est souvent liée au cycle ENSO. El Niño apporte des conditions chaudes et pauvres en éléments nutritifs qui réduisent la survie des saumons juvéniles à mesure qu'ils pénètrent dans l'océan, ce qui entraîne des retours d'adultes pauvres plus tard. La Niña, avec ses eaux plus froides et plus productives, crée généralement des conditions favorables à la croissance et à la survie du saumon.

La pêche au thon dans un océan en mouvement

Pendant El Niño, la piscine chaude s'étend vers l'est, transformant le centre de la biomasse de thon en Pacifique central, ce qui profite aux pays insulaires comme Kiribati et Tuvalu, qui ont de grandes ZEE dans cette région. Inversement, pendant la Niña, la biomasse de thon retourne vers le Pacifique occidental, favorisant des pays comme la Papouasie-Nouvelle-Guinée, l'Indonésie et les Philippines. Cette oscillation pose des défis importants aux organisations régionales de gestion des pêches (ORGP), car l'attribution des quotas de pêche devient une question politiquement lourde qui est fortement influencée par la phase du cycle ENSO.

La gestion de la pêche dans une ère de variabilité climatique

La variabilité inhérente au cycle ENSO oblige les gestionnaires de la pêche à s'éloigner des modèles de gestion statique. Un quota durable pendant une La Niña productive peut être destructeur pendant un El Niño. Il en résulte une poussée croissante vers la gestion dynamique des océans et des stratégies adaptées au climat.

Les prévisions de l'ENSO, produites par des centres comme le Centre de prévision climatique de la NOAA, sont maintenant un outil standard dans de nombreuses pêches. Les gestionnaires peuvent examiner une prévision pour un fort El Niño et réduire de façon proactive les limites de capture pour les espèces vulnérables, les zones sensibles proches de la pêche, ou ajuster les fermetures saisonnières pour protéger les regroupements de frai. Par exemple, les gestionnaires de la pêche au merlan du Pacifique (hake) au large de la côte ouest des États-Unis utilisent les conditions environnementales pour ajuster leurs évaluations des stocks et leurs recommandations de capture.

En protégeant un réseau d'habitats, les ZPM peuvent aider à assurer la présence de populations de poissons et d'invertébrés qui peuvent repeupler les zones touchées par le stress thermique ou la faible productivité.

L'ENSO et la menace globale du changement climatique

L'avenir de l'interaction de l'ENSO avec la vie marine est en cours d'écriture dans le contexte du changement climatique mondial. Une question sur l'esprit de chaque scientifique marin est : Comment le changement climatique va-t-il modifier l'intensité et la fréquence des événements El Niño et La Niña?

Les modèles climatiques ne sont pas entièrement d'accord, mais il existe des preuves qui suggèrent que les impacts des événements de l'ENSO seront amplifiés dans un monde plus chaud. Un « super El Niño » au-dessus d'un océan déjà chaud pousse les températures au-delà des seuils critiques, ce qui entraîne un blanchiment plus extrême des coraux et une augmentation du stress sur les organismes marins. La température de base de l'océan est en hausse, ce qui signifie que même un El Niño modéré peut maintenant causer le type de stress thermique qui n'était auparavant associé qu'à des événements très forts.

Si certains modèles suggèrent que les conditions semblables à celles de La Niña pourraient conduire à des conditions de remontée plus fortes dans certaines régions, ces conditions peuvent entraîner une augmentation de l'eau plus chaude, moins oxygénée et plus acide, ce qui offre moins de bénéfices à la vie marine. Les effets synergiques de l'acidification des océans, de la désoxygénation et des contraintes thermiques induites par l'ENSO posent un défi redoutable à la résilience des écosystèmes marins et des pêches qu'ils soutiennent.

Conclusion : Adaptation à un océan variable

Les histoires d'El Niño et de La Niña sont en fin de compte des histoires d'interdépendance profonde. Un affaiblissement des alizés dans une partie du Pacifique envoie une onde de choc à travers tout l'écosystème mondial, s'écraser les stocks d'anchois, les lions de mer affamés, déplacer les flottes de thon et blanchir les récifs coralliens à des milliers de kilomètres.

En investissant dans les systèmes d'observation des océans, en améliorant la prévision climatique et en mettant en oeuvre des stratégies de gestion scientifique et souple, nous pouvons bâtir un avenir plus résilient pour nos écosystèmes océaniques et les sociétés humaines qui en dépendent. L'océan n'est pas un environnement statique; il fluctue sauvagement.