La vague de chaleur de 2021 a créé une “tempête parfaite” pour la mortalité massive des coquillages

Pendant la vague de chaleur, également appelée dôme de chaleur, les scientifiques et les membres de la communauté ont remarqué une augmentation inquiétante de crustacés mourants et morts sur certaines plages de Washington et de la Colombie-Britannique, à la fois dans la mer des Salish et le long de la côte extérieure. Les observateurs ont rapidement réalisé qu’ils vivaient un événement sans précédent et ils se sont organisés pour documenter en temps réel les mortalités massives de coquillages.

Maintenant, une équipe dirigée par l’Université de Washington a compilé et analysé des centaines de ces observations de terrain pour produire le premier rapport complet des impacts de la vague de chaleur de 2021 sur les coquillages. Les chercheurs ont découvert que de nombreux crustacés étaient victimes d’une “tempête parfaite” de facteurs qui contribuaient à la mort généralisée : les marées basses les plus basses de l’année se produisaient pendant les jours les plus chauds de l’année – et aux heures les plus chaudes de la journée. Les résultats ont été publiés en ligne le 20 juin dans la revue Écologie.

“Vous n’auriez vraiment pas pu proposer un pire scénario pour les organismes intertidaux”, a déclaré l’auteur principal Wendel Raymond, chercheur à l’UW Friday Harbor Laboratories. “Cette analyse nous a donné une très bonne image générale de l’impact de la vague de chaleur sur les coquillages, mais nous savons que ce n’est même pas tout.”

L’équipe de recherche a tiré parti des collaborations existantes entre les tribus, les agences étatiques et fédérales, les universités et les organisations à but non lucratif. Ils ont conçu une enquête simple et un système de notation en cinq points (1 = bien pire que la normale à 5 = bien mieux que la normale) et ont demandé aux participants de fournir des notes basées sur leur connaissance d’une espèce à cet endroit. Au total, ils ont recueilli 203 observations à partir de 108 emplacements uniques, du centre de la Colombie-Britannique jusqu’à Willapa Bay, dans l’État de Washington.

“La force de cette étude et ce qu’elle met vraiment en évidence est la valeur des connaissances locales et aussi l’importance de comprendre l’histoire naturelle”, a déclaré le co-auteur P. Sean McDonald, professeur agrégé à l’UW en études environnementales et en sciences aquatiques et halieutiques. “C’est la première étape et un instantané, si vous voulez, de ce que les coquillages ont vécu sur les plages pendant la canicule.”

Les chercheurs ont découvert que l’écologie de chaque espèce contribuait à son succès général ou à son échec à survivre à la chaleur extrême. Par exemple, certains coquillages qui s’enfouissent naturellement profondément sous la surface, comme les palourdes jaunes, s’en sortent généralement mieux que ceux qui remontent généralement à marée basse juste sous la surface du sable, comme les coques.

Ils ont également constaté que l’emplacement était important. Les coquillages de la côte extérieure ont connu la marée basse environ quatre heures plus tôt que les coquillages des plages intérieures. Pour les crustacés de l’intérieur, la marée basse – ou lorsque la plupart des crustacés étaient exposés – a frappé vers midi solaire, lorsque le soleil était directement au-dessus.

De plus, les températures de l’air étaient beaucoup plus élevées sur les sites intérieurs par rapport à la côte extérieure, ce qui a causé plus de stress sur les populations de l’intérieur. Par exemple, les moules de Californie, trouvées presque exclusivement sur la côte extérieure, ont pour la plupart survécu à la chaleur tandis que les moules de baie, trouvées dans des sites côtiers plus intérieurs, étaient plus susceptibles de mourir d’une exposition à la chaleur. L’augmentation du mouvement de l’eau et de l’action des vagues sur la côte extérieure a également probablement contribué à atténuer les effets de la chaleur sur les coquillages le long de ces plages.

“Le moment de la marée basse aide à déterminer quand et où les organismes peuvent être exposés au stress thermique et peut structurer le comportement et la distribution. Dans ce cas, les organismes aux endroits qui sont déjà exposés à l’air au moment le plus chaud de la journée ont eu beaucoup de malchance que les températures montent en flèche. si haut”, a déclaré la co-auteure Hilary Hayford, directrice de la recherche sur l’habitat au Puget Sound Restoration Fund.

De nombreux coquillages n’ont pas tendance à se déplacer beaucoup sur une plage donnée, donc l’endroit où ils vivent naturellement dans la zone intertidale a également contribué à leur succès ou à leur échec, ont découvert les chercheurs. Par exemple, les balanes à glands qui vivent plus haut sur le rivage ont généralement été plus touchées que les palourdes et les huîtres qui sont plus basses sur la plage et plus susceptibles de rester sous l’eau.

“Bien que cet événement ait eu des effets négatifs sur la vie marine, il y a de l’espoir dans ce travail. Tous les lieux et toutes les espèces n’ont pas été touchés de la même manière, offrant des indices sur les voies de la résilience à l’avenir”, a déclaré la co-auteur Annie Raymond, une biologiste des mollusques et crustacés de la tribu Jamestown S’Klallam.

Peut-être le plus surprenant, les chercheurs ont remarqué des tendances intéressantes dans les taux de survie des coquillages sur la même plage. À certains endroits, les coquillages sur le chemin du ruissellement d’eau douce sur une partie de la plage ont survécu, tandis que d’autres à quelques kilomètres de là ont péri. Si un arbre pendait au-dessus d’une partie d’une plage et ombrageait le sable, ces coquillages s’en sortaient généralement tandis que d’autres non. La co-auteure Julie Barber, biologiste principale des mollusques et crustacés au sein de la communauté tribale indienne Swinomish, se souvient avoir vu ces modèles en marchant sur les plages de Skagit Bay et, à certains endroits, être entourée de coques mortes dans toutes les directions.

“C’était assez troublant, et je n’ai jamais rien vu de tel”, a déclaré Barber. Elle se souvient d’avoir échangé des e-mails avec des collègues de toute la région alors qu’ils remarquaient des décès massifs similaires sur leurs plages locales, puis de se rendre compte qu’ils avaient un besoin urgent de coordonner et de documenter ce qui se passait.

“Cet effort a été une belle démonstration de la façon dont les collaborateurs peuvent se rassembler autour d’une cause commune – qui, dans notre cas, essayait de comprendre ce qui est arrivé à ces coquillages”, a déclaré Barber.

Parce que la vague de chaleur s’est produite pendant la période de reproduction de nombreux coquillages, la mortalité massive pourrait avoir un impact sur ces populations pendant au moins plusieurs années, soulignant la nécessité d’une surveillance à long terme, ont déclaré les chercheurs. Et comme le changement climatique continue de produire des épisodes de chaleur extrême plus fréquents, les décès de coquillages comme ceux de l’été dernier pourraient devenir une réalité plus courante.

“La communauté tribale indienne Swinomish est fière d’être un chef de file dans cette importante recherche scientifique qui a évalué en temps réel les effets dévastateurs sur nos ressources en coquillages du dôme de chaleur sans précédent de l’été dernier. Les coquillages sont un aliment prioritaire sur lequel notre communauté tribale s’appuie pour une alimentation spirituelle et de subsistance. L’événement météorologique extrême de l’été dernier nous a confirmé que nous devons agir plus rapidement pour assurer la résilience climatique pour la santé et le bien-être à long terme de notre communauté », a déclaré le président de la tribu Swinomish, Steve Edwards.

“Une fois que les effets de la vague de chaleur ont commencé à devenir apparents, la collaboration qui a émergé était incroyable car les gestionnaires et les scientifiques ont travaillé rapidement pour mettre en place une réponse rapide pour capturer des informations”, a déclaré le co-auteur Camille Speck, responsable des bivalves intertidaux de Puget Sound pour Washington. Département de la pêche et de la faune. “Nous avons encore beaucoup à apprendre sur les effets de la vague de chaleur sur les écosystèmes marins de la mer des Salish, et plus de travail à faire en tant que gestionnaires pour se préparer à la prochaine et développer des réponses éclairées. Ces conversations ont lieu maintenant, et c’est notre espoir que nous serons mieux préparés pour la suite.”

Les autres co-auteurs sont Megan Dethier de l’UW; Teri King de Washington Sea Grant, basé à UW; Christopher Harley de l’Université de la Colombie-Britannique; Blair Paul de la tribu indienne Skokomish ; et Elizabeth Tobin de la tribu Jamestown S’Klallam. Plus de deux douzaines de personnes ont fourni des données à ce projet.

Cette analyse a été financée par Washington Sea Grant avec des contributions de données provenant de tribus, d’agences étatiques et fédérales, d’institutions universitaires et d’organisations à but non lucratif.