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Des crustacés robotisés pourraient nous parler de l'impact du changement climatique sur les espèces marines

Dans un lit de moules, au large de la côte de Monterey, en Californie, dans un espace exposé à marée basse, une poignée de voyants verts clignotent, indiquant l'emplacement d'une cohorte de robomusses.

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Les petits enregistreurs de données noirs, constitués de résine de polyester, ont été conçus avec précision par Brian Helmuth et son laboratoire de la Northeastern University pour imiter les moules qui y vivaient déjà, dont quelques-uns ont été cueillis par des chercheurs pour créer de la place pour les faux. Ils sont ici pour étudier le changement climatique et, plus précisément, son effet sur l'une des espèces les plus importantes de l'océan.

Helmuth, climatologue, a été la force motrice de plus de 70 de ces parcelles dispersées à travers le monde au cours des 18 dernières années. Ils enregistrent des informations, par intervalles de 10 minutes, sur la température non pas de l'air ou de l'eau, mais des corps réels des moules de Mytilus californianus qui y vivent. Cela donne une image beaucoup plus précise de l'impact du changement climatique sur l'espèce par rapport à la température de son environnement.

Les moules, que les biologistes appellent une «espèce génitale», sont le moteur de la biodiversité et créent un habitat pour d’autres animaux, explique Helmuth. Ainsi, ses recherches s’étendent au-delà de l’état des écosystèmes intertidaux où vivent les moules et de impacts du changement climatique sur les espèces, et comment et où les éleveurs de moules installent leurs fermes.

Ce n'est pas une mesure du changement climatique, à proprement parler. Pour ce faire, vous feriez mieux de choisir un emplacement cohérent à long terme, mais une mesure de la façon dont le changement climatique affecte une espèce en particulier et l'écosystème de cette espèce est un partie de.

La température peut tuer une moule de plusieurs façons. Le stress thermique, en général, rend un moins apte à continuer ses autres fonctions normales. Il est coûteux, du point de vue énergétique, de vivre dans un environnement chaud, ce qui représente moins d'énergie que les moules doivent manger ou reproduire. Dans des circonstances plus extrêmes, trop de chaleur peut détruire les protéines du corps de la moule, comme ce qui se produit lorsque vous en faites cuire une.

«D'un point de vue biologique, un animal ne se soucie absolument pas du climat», explique Helmuth. "Peu importe la moyenne des 30 dernières années, il se soucie de l'impact de ce climat sur la météo locale."

Helmuth a expérimenté différentes densités de résine, dont il s'est servi pour fabriquer les corps et les intérieurs des moules, jusqu'à ce qu'il en trouve un possédant des propriétés similaires à celles des moules vivantes. (Jessica Torossian) «Trouver la forme et la couleur appropriées n’est pas trop difficile, vous pouvez simplement construire un moule», déclare Helmuth. «Mais nous avons dû faire beaucoup d’essais en soufflerie pour nous assurer que nous avions [apparié] ce que nous appelons l’inertie thermique, la tendance à chauffer ou à ralentir la vitesse de chauffage, en fonction de la nature des matériaux.» (Jessica Torossian) Au cours des 18 dernières années, Helmuth et ses coéquipiers ont installé des robots robotiques dans 70 parcelles dispersées à travers le monde. (Brian Helmuth) Helmuth utilise de petits enregistreurs appelés Tidbits, qui enregistrent les temps de travail sur une période de six à huit mois, après quoi ils doivent être remplacés et leurs données téléchargées. (Brian Helmuth)

Helmuth utilise de petits enregistreurs appelés Tidbits, qui enregistrent les temps de travail sur une période de six à huit mois, après quoi ils doivent être remplacés et leurs données téléchargées. Mais il ne pouvait pas simplement mettre un capteur de température au soleil. Si je suis au soleil avec un t-shirt noir, vous aurez une bien meilleure idée de ce que je ressens si vous enfilez un t-shirt noir. Mais pour qu’il soit précis, il devait tenir compte de nombreux autres facteurs. La taille est importante; une moule plus grosse chauffera plus lentement, mais restera au chaud plus longtemps. Helmuth a expérimenté différentes densités de résine, dont il s'est servi pour fabriquer les corps et les intérieurs des moules, jusqu'à ce qu'il en trouve un possédant des propriétés similaires à celles des moules vivantes.

«Trouver la forme et la couleur appropriées n’est pas trop difficile, vous pouvez simplement construire un moule», déclare Helmuth. «Mais nous avons dû faire beaucoup d’essais en soufflerie pour nous assurer que nous avions [apparié] ce que nous appelons l’inertie thermique, la tendance à chauffer ou à ralentir la vitesse de chauffage, en fonction de la nature des matériaux.»

La température n'est de toute façon qu'une partie de l'équation. La santé des moules dépend de la disponibilité des aliments, du pH, etc., combinés. Les dernières recherches de Helmuth ont commencé à identifier des niches hyperlocales de résilience et de vulnérabilité des moules. Elles ont globalement révélé une tendance surprenante: la latitude a souvent peu à voir avec la température de chaque parcelle de moules, sans parler de leur état de santé général. Tous les facteurs combinés aboutissent à ce que Helmuth appelle une mosaïque, une mosaïque de sites présentant un risque d'effondrement variable. Il travaille maintenant à prédire la santé future des bancs de moules, non seulement pour sauver les moules, mais pour identifier les sites qui seraient bien pour les cultiver commercialement.

«Pour moi, l’aspect le plus intéressant de cette approche est que, si vous adoptez une vision non humaine du monde et du changement de l’environnement, vous constaterez des schémas totalement différents de ceux que vous auriez du point de vue humain», déclare Helmuth. «À moins que vous n'adoptiez cette vision non centrée sur l'humain, il y a énormément de changements environnementaux que nous allons manquer complètement.»

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