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Le krill antarctique joue un rôle clef dans le réseau alimentaire des océans qui entoure l’Antarctique, c’est une source de nourriture vitale pour les baleines à fanons, les phoques, les poissons, les pingouins et autres oiseaux de mer. Ses étonnantes stratégies de survie ont été assez bien étudiées chez les adultes, mais la compréhension de la manière dont ils survivent aux rigueurs de l’hiver est encore assez lacunaire. Les stratégies utilisées par les jeunes animaux pendant leur long et froid hiver passé sous la glace étaient jusqu’à présent quasiment inconnues. Une équipe de chercheuses de l’Oregon State University a donc mené deux études pendant l’hiver antarctique afin de savoir comment le jeune krill parvenait à passer la saison sombre.
Les expéditions scientifiques en Antarctique se déroulant généralement en été austral, on sait peu de choses sur la manière dont le krill antarctique, par exemple, parvient à résister aux conditions hostiles de l’hiver. Pour répondre à quelques-unes des nombreuses questions en suspens, l’équipe de recherche entièrement féminine a entrepris en 2019 une expédition hivernale vers l’ouest de la péninsule antarctique afin de découvrir les stratégies de survie du jeune krill.
Le krill se développe jusqu’à l’âge adulte en l’espace de deux à trois ans. Alors que le krill adulte vit de ses réserves de graisse en hiver et revient sexuellement à l’état juvénile lorsque la nourriture se fait rare, les larves doivent se nourrir tout l’hiver pour survivre jusqu’au printemps, décrit Kirsten Steinke, doctorante à l’Oregon State University et l’une des auteures des deux études, dans The Antarctic Sun. Jusqu’à présent, les stratégies de survie en hiver ont été bien étudiées. Mais, on ne savait pas comment les animaux parvenaient à traverser cette période au stade intermédiaire.
L’équipe de recherche, dirigée par Kim Bernard, professeur associé à l’Oregon State University, a capturé de jeunes krills dans l’océan Austral et a mené des expériences d’alimentation à la station Palmer sur l’île d’Anvers, aux États-Unis, de mai à septembre. Ils ont étudié, dans quatre scénarios alimentaires, comment le jeune krill réagit à différents aliments qu’il peut trouver en liberté dans la région. Au cours des 70 premiers jours de l’expérience, qui a duré 140 jours, les chercheurs ont nourri deux des aquariums avec du zooplancton lyophilisé et les deux autres avec des diatomées. A partir du 71e jour, dans les aquariums 1 et 3, les juvéniles n’ont plus été nourris et ont reçu à la place la quantité limitée de nourriture provenant de l’eau de mer naturelle. Les animaux des aquariums 2 et 4 ont continué à recevoir la même quantité de nourriture qu’auparavant.
À chaque fois, les chercheuses ont analysé la physiologie et l’état physique des jeunes animaux ainsi que le développement des organes reproducteurs des femelles à un mois d’intervalle. Une fois les expériences terminées et les données analysées, ils ont constaté que les jeunes animaux adoptaient un mélange de stratégies de larves et de krills adultes en hiver. Si de la nourriture est disponible, ils se nourrissent en hiver, tout comme les larves. Lorsque la nourriture se fait rare, ils utilisent leurs réserves de graisse, comme le krill adulte.
Cette combinaison de stratégies permet aux femelles krill d’initier leur maturité sexuelle pendant l’hiver, alors que celle-ci ne débute normalement qu’au printemps, lorsque la nourriture est abondante. Les chercheuses ont toutefois constaté que ce développement précoce avait un prix, car l’état de santé général et la condition physique des femelles se détérioraient au fur et à mesure de leur maturité. Les auteurs supposent qu’il s’agit d’une réaction à la dépense énergétique élevée que nécessite la croissance des ovaires.
A la fin de l’hiver, les jeunes perdaient à nouveau des réserves de graisse et revenaient à un stade de développement antérieur, tandis que leur état de santé s’améliorait. « Il est important de trouver un équilibre entre la reproduction et la santé chez le jeune krill, car une maturation précoce peut mieux préparer le krill à la période de frai en été, mais elle le rend aussi plus vulnérable aux conditions environnementales difficiles », explique Steinke.
Si, à l’avenir, la disponibilité de la nourriture devait changer au cours de l’année en raison du changement climatique, cela pourrait devenir un problème pour le krill antarctique. Ces nouvelles connaissances contribuent désormais à comprendre comment le krill s’adaptera à de tels changements.
Julia Hager, PolarJournal
Liens vers les études : Bernard, K., Steinke, K. & Fontana, J. (2022). Winter condition, physiology, and growth potential of juvenile Antarctic krill. Frontiers in Marine Science. 9. https://doi.org/10.3389/fmars.2022.990853
Steinke, K., Bernard, K., Fontana, J. et al. (2022). Le coût énergétique du développement reproductif précoce chez le krill antarctique juvénile dans la péninsule occidentale de l’Antarctique. Frontiers in Marine Science. 9. https://doi.org/10.3389/fmars.2022.1009385
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