L’impact environnemental d’un déversement de pétrole dans l’Arctique

La recherche de Marcel Babin titulaire de la Chaire d’excellence en recherche du Canada sur la télédétection de la nouvelle frontière arctique du Canada à l’Université Laval,  pourrait bientôt permettre aux chercheurs d’obtenir l’information dont ils ont besoin pour estimer avec exactitude l’impact environnemental d’événements tels que les déversements de pétrole et le changement climatique, et ce, alors que d’autres changements environnementaux se produisent en même temps.

Par exemple, M. Babin a découvert que la fonte de la glace marine entraîne une augmentation de la quantité d’algues présentes dans les eaux arctiques. D’ici la fin de l’année, les modèles qu’il a mis en place auront donné des résultats préliminaires qui permettront de prédire les taux de production d’algues dans l’océan Arctique pour les dix prochaines années.

« Les algues ont besoin de lumière pour se développer. Si moins de glace recouvre l’océan, plus de lumière peut y pénétrer et, par conséquent, plus d’algues peuvent y croître, à condition que les nutriments nécessaires à leur croissance se retrouvent en quantité suffisante dans l’eau, explique le chercheur. Comme les algues sont le premier maillon de la chaîne alimentaire marine, il faut s’attendre à ce que des changements de cet ordre modifient la structure d’écosystèmes entiers dans l’environnement marin. »

M. Babin et son équipe de recherche se servent des plus récentes avancées en télédétection par satellite pour mettre au point de nouvelles méthodes de surveillance des changements environnementaux comme ceux observés dans l’Arctique ainsi que pour élaborer des modèles informatiques sophistiqués des écosystèmes arctiques et créer de nouveaux outils puissants pour archiver et analyser la multitude de données de recherche qu’il a recueillies sur le Nord. Le phytoplancton qui se trouve dans les eaux arctiques est au cœur des recherches qu’il mène avec son équipe.

« Les expériences que nous faisons en laboratoire et en mer nous aident à déterminer comment cet organisme – et d’autres organismes clés – réagit à des facteurs environnementaux comme la température, la lumière et les nutriments », précise le chercheur.

En laboratoire, les expériences de M. Babin visent à simuler l’environnement dans lequel ces organismes vivent. On cultive du phytoplancton dans un bioréacteur, on modifie la quantité de nutriments et de lumière de même que la température de l’eau, puis on observe ce qui se passe, comment les propriétés physiologiques du phytoplancton changent. Selon les résultats obtenus, on met ensuite au point des modèles mathématiques applicables aux modèles physiques et biologiques de l’océan – des modèles qui peuvent servir à prédire l’évolution des écosystèmes marins en fonction de divers scénarios liés au changement climatique.

« Nous étudions actuellement les variations que subissent les algues marines depuis les dix dernières années en examinant l’impact qu’ont sur elles l’amincissement de la couche de glace et l’augmentation de la couverture nuageuse dans l’Arctique, explique le chercheur. Comme l’amincissement de la couche de glace permet à une plus grande quantité de lumière de pénétrer dans l’océan, il a un effet positif sur la production primaire. Et Il semble y avoir suffisamment de nutriments pour supporter une production accrue de phytoplanctons. » Le chercheur a toutefois observé qu’une combinaison de l’augmentation de la couverture nuageuse et de l’amincissement de la couche de glace ralentit la production de phytoplanctons puisque les nuages bloquent les rayons incidents.

« De façon générale, on peut dire que les phytoplanctons profitent d’une plus grande quantité de lumière qu’avant, ce qui rend la biomasse algale plus importante. Il reste maintenant à déterminer l’impact que cela aura sur la chaîne alimentaire marine. » Le chercheur et son équipe ont récemment observé des changements dans la structure de reproduction du phytoplancton dans l’océan Arctique et ils ont remarqué que la période d’efflorescence se produit plus tôt au printemps – un changement important au point culminant de sa période de production, précisément quand l’ensemble de la chaîne alimentaire est établi.

Selon Marcel Babin, il est essentiel de comprendre ces changements, qui peuvent avoir de multiples conséquences. Les connaissances issues de sa recherche aideront à prédire ce qui pourrait se passer si, par exemple, une catastrophe environnementale survenait dans l’Arctique.

« Quand on me demande quel serait l’impact d’un déversement de pétrole dans l’océan Arctique, je ne peux répondre qu’en fonction des connaissances que nous possédons sur le fonctionnement des écosystèmes arctiques, dit-il. Et ces connaissances ne sont, pour l’instant, que partielles. Ma recherche devrait nous préparer à répondre à cette question. »