Ce blog a été construit par Lorenzo avec l’aide de Guillaume et David dans le cadre des Travaux Pratiques Encadrés de première scientifique lors de l’année 2008-2009.
Il entre dans le thème « l’Homme et la Nature » et traite du réchauffement climatique en Terre Adélie. Ce sujet d’actualité a été choisi suite à la recherche d’une région du globe où les conséquences de ce phénomène étaient marquantes.
L’Antarctique est, à la différence de l’Arctique, un continent et non un océan. Il est issu de la dislocation du supercontinent de Gondwana, il y a 150 à 160 millions d’années.
La Terre Adélie est la partie de l’Antarctique appartenant à la France. Celle-ci est comprise entre 136 et 142 de longitude Est, au Sud du cercle polaire et fait 432 000 km2. Le continent antarctique est quant à lui un immense plateau de neige et de glace d’une superficie de 14 millions de km2. La glace terrestre est prolongée en mer par une banquise dont la surface varie entre 2 et 18 millions de km2 selon les saisons.
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Cette superficie titanesque de glace et de neige est en elle même primordial pour la vie sur terre. La neige et la glace ont une albédo très élevée, 90% de la lumière solaire est réfléchie grâce aux pôles.
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Le climat de la Terre Adélie est d’autant plus rigoureux que l’on s’éloigne de la côte et il y a également de moins en moins de précipitations neigeuses.
Les températures moyennes sont comprises entre -25°C et -35°C durant l’été austral et -60°C à -70°C au cours de la longue nuit polaire (dû à un ciel clair).
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L’air étant très froid et lourd, celui-ci provoque parfois de violentes et soudaines tempêtes (avec des rafales vents allant jusqu’à 55 à 60 m/s) quand il descend vers la côte. Il faut savoir que l’Antarctique est le continent le plus venté du globe (l’air se refroidit et se condense au contact de la calotte glaciaire, la couche d’inversion de la température est très faibles, par conséquent elle ne peut s’échapper et accélère vers la côte). Ces vents sont appelées catabatiques.
En s’appuyant sur des indices géologiques, les scientifiques ont constaté des refroidissements climatiques successifs depuis les 15 derniers millions d’années. Ce facteur favorise le stockage de glace sur les continents. Cette glace en revanche, est formée à partir de l’eau des océans, la hauteur des océans diminue donc.
A l’inverse, les périodes de réchauffement climatique sont à l’origine d’une fonte des calottes glaciaires. Ces phénomènes se traduisent par une augmentation du volume des eaux océaniques, engendrant une baisse de la salinité (actuellement de 35 pour 1000). De plus, la température des eaux augmente, créant une dilatation des océans.
Du fait des conditions extrêmement rigoureuses de ce milieu, la biocénose de la Terre Adélie n’est composée d’aucun animal terrestre. En revanche, nous y trouvons de nombreux oiseaux, mammifères marins et poissons tels que le manchot empereur, la baleine bleue et le poisson des glaces.
L’équilibre de l’écosystème de la Terre Adélie est de plus en plus menacé. Un changement climatique (un réchauffement), pourrait être à l’avenir responsable de la disparition de certaines espèces animales et végétales, ainsi que d’une hausse considérable de la température atmosphérique.
Le réchauffement climatique est un phénomène d’augmentation de la température moyenne des océans et de l’atmosphère, c’est un changement du climat. Aujourd’hui la plupart des scientifiques approuvent que l’origine de ce réchauffement est dû à l’activité humaine qui émet trop de gaz à effet de serre. Le dioxyde de carbone et le méthane sont les principaux gaz responsables de cette augmentation de l’effet de serre (qui à lieu dans la troposphère).
De ceci découle notre problématique: Quelles sont les conséquences du réchauffement climatique sur l’écosystème de la Terre Adélie?
La conséquence directe du réchauffement climatique est la fonte des glaciers et une hausse des températures moyennes de cette région. Ces deux facteurs font varier la densité des eaux, la fonte des glaciers dilue la quantité de sel dans la mer et la croissance des températures en engendre une dilatation. En prenant en compte cela, il est possible de comprendre la raison pour laquelle une augmentation du niveau de la mer se manifeste parallèlement. Malheureusement, à partir du moment où le climat se réchauffe, nous rentrons dans un cercle vicieux où ce phénomène s’accélère car de moins en moins de glace et de neige est susceptible de réfléchir l’énergie solaire (celle-ci est donc davantage absorbée, produisant un apport plus important de chaleur).
Des scientifiques avancent également que le réchauffement climatique serait, à plus long terme, à l’origine d’un climat plus rigoureux, présentant des situations extrêmes (tempêtes, variations importantes des températures, …) plus fréquentes.
Le producteur primaire majeur dans cette biocénose est le phytoplancton qui réalise la photosynthèse. Le phytoplancton est essentiellement consommé par un crustacé: le krill. Le krill est un élément fondamental de la chaîne trophique Antarctique car celui-ci est la base de l’alimentation de la plupart des animaux de cette chaîne. Le crustacé se reproduit très rapidement, il est donc prédaté par un grand nombre d’animaux autochtones.
Certaines espèces d’animaux sont remarquables de par leurs adaptations au milieu de vie, nous pouvons citer par exemple les notothénioïdes ou poissons des glaces, qui ont la particularité de posséder un sang qui ne gèle pas.
Des variations de populations ont été constaté par les différentes expéditions scientifiques menées par l’Institut Polaire Française ou l’Ichtyologie Côtière de la Terre Adélie. Ces expéditions permettent de constater les changements des populations et de les rescencer.
Pour représenter les informations données sur la biocénose, on observe le régime alimentaire de chaque animal, puis on met en place un réseau trophique constitué de plusieurs chaînes alimentaires. Toutes les espèces qui se nourrissent à partir d’autres espèces d’un même niveau trophique font partie d’un même réseau trophique supérieur à celui mangé.
Si une espèce se nourrit de plusieurs niveaux trophiques, elle fera partie de plusieurs niveaux en même temps. Les omnivores (se nourrissant d’animaux et de végétaux) et les détritivores (se nourrissant de déchets organiques, non représentés sur ce réseau trophique) font partie en quelque sorte de tous les niveaux trophiques.
D’après les nombreux suivis, observations, expériences et recherches faites par l’institut polaire française, on observe de nombreuses conséquences du réchauffement climatique sur l’écosystème de l’Antarctique et de l’Arctique.
-C’est à ces endroits que l’on observe le plus de conséquences du réchauffement climatique.
-La fonte des glaciers provoque une diminution de la surface de développement de certaines espèces. Cela a pour conséquence une migration de celles-ci.
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-Le réchauffement climatique entraîne une diminution du phytoplancton, les océans en se réchauffant limite la reproduction de cette espèce. Puisqu’elle est un producteur primaire, le taux de photosynthèse chuterait et jusqu’à un tiers de l’émission humaine de CO2 ne serait plus consommée (accélérant par conséquence ce phénomène).
-Le krill, dépendant directement du phytoplancton, serait également menacé. Ce principale acteur du réseau trophique pourrait être remplacé par le salpe. En revanche cette espèce représente un apport énergétique plus faible.
-Les oiseaux marins réagiraient directement aux changements climatiques, soit par des altérations de comportement (cycle de reproduction, alimentation, …) soit par des changements d’aire de distribution des espèces.
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-La pêche et la chasse à la baleine ont une influence sur l’écosystème.
Le nombre de prédateurs a augmenté et celui de l’oiseau marin a diminué car la mortalité est plus importante.
-Les espèces animales possédant des adaptations très développées seront perturbées. Ceci peut entraîner certaines disparitions telles que celle du poisson des glaces, par exemple.
-Certaines espèces ayant une alimentation spécialisées (qui se nourrissent que d’une ou deux autres espèces) n’arriveront pas forcément à s’adapter et pourront même disparaître.
-Les variations thermiques perturbent le cycle de reproduction, certaines espèces verront leur population augmenter et d’autres diminuer.
-La surface de la banquise qui diminue influe beaucoup sur la vie des manchots (ils chassent moins de krill). Depuis les années 1970, la population à baissée de 50%.
Exemple: Impact du réchauffement sur les manchots empereurs
Les manchots empereurs en temps normal, vivent sur les glaciers et non sur la banquise. Ils vivent sur leur lieu de reproduction et doivent se déplacer vers la mer pour se nourrir puis revenir et jeûner.
Ce sont les espèces les plus adaptées au froid et aux conditions extrêmes. On peut les observer se reproduire pendant l’hiver polaire. Quand le mâle par chasser en mer, la femelle pond et couve.
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Le voyage entre le lieu de reproduction et le lieu de chasse fait entre 200 à 400 km. Pour lutter contre ces conditions extrêmes, leur morphologie est bien adaptée, afin d’économiser jusqu’à 25% de leur métabolisme, ils ont mis au point une technique, la formation tortue. Grâce à celle-ci, ils peuvent ne pas se nourrir pour une période deux fois plus longues soit environ 120 jours.
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Avec le réchauffement climatique et la migration du krill, les manchots sont contraints à se déplacer de 400 à 600km. Cela peut entraîner une disparition des manchots car les manchots adultes prennent trop de temps à revenir protéger leur jeunes.
Conséquences du réchauffement climatique sur l’écosystème de la Terre Adélie
En observant les conséquences du réchauffement climatique sur l’écosystème de la Terre Adélie, nous nous appercevons rapidement que celles-ci sont loin d’être positives. Effectivement, les modifications du biotope (fonte des glaciers, variations de densité des eaux et températures) affectent très négativement la biocénose de cette région. Le réchauffement climatique, en transformant le biotope de la région, contraint la biocénose à des variations dont certains êtres vivants ne peuvent s’accoutumer. L’équilibre de la biocénose est donc déstabilisé et la disparition ainsi que la migration de nombreuses espèces animales et végétales devient une réalité inquiétante.
Conséquences mondiales
Si nous considérons les modifications du biotope de cette région, c’est à l’échelle mondiale que la situation pourrait devenir catastrophique. En effet, l’Antarctique étant un important réflecteur de l’énergie solaire, si sa taille diminue par conséquent la chaleur absorbée par la Terre ne sera que plus grande (accélérant la fonte des glaciers du globe). Une conséquence découlant directement de cela serait une hausse trop importante des océans, engendrant un risque d’engloutir certaine régions du monde sous les eaux. La croissance des températures ainsi que la dilution des océans est sans doute le facteur le plus inquiétant. Celui-ci peut modifier les courants marins et transformer radicalement la météorologie et le climat sur notre planète. Finalement, l’augmentation du réchauffement climatique serait également susceptible de créer de grave problèmes sanitaires. Il permettrait aux moustiques, vecteurs de maladies, d’étendre leur territoire vers les pays du nord. Sans oublier que leur reproduction serait favorisée à cause d’une hausse de l’humidité.
Glossaire du blog
Supercontinent de Gondwana: L’Afrique, l’Arabie, l’Inde, l’Amérique du Sud, l’Antarctique et l’Australie sont des blocs continentaux résultant de la dislocation, il y a environ 150 Ma, d’un supercontinent, le Gondwana. Le Gondwana représente approximativement un tiers des continents actuels et contient environ 60% des ressources minérales mondiales.
Albédo: L’albédo est la quantité d’énergie lumineuse réfléchi par une surface, celle-ci se mesure sur une échelle de 0 à 1, 0 correspondant au noir (un corps avec aucune réflexion).
Nuit Polaire: Période de l’année durant laquelle le soleil ne se lève pas (phénomène observable en Arctique et Antarctique). Le nombre de jours (de 24 heures) pendant lesquels ce phénomène a lieu augmente avec la latitude. Il atteint son minimum (un jour) au niveau du cercle polaire et son maximum (six mois) au pôle et a lieu en hiver (septembre à mars dans l’hémisphère nord, mars à septembre dans l’hémisphère sud).
Vent Catabatique: Vent produit par le poids d’une masse d’air froide dévalant un relief géographique. Diverses conditions météorologiques sont nécessaires pour son déclenchement: une inversion de température en altitude et un faible gradient de pression accompagné d’une dépression en aval.
Salinité: La salinité représente la quantité totale des résidus solides (en gramme) contenue dans un kilogramme de mer, lorsque tout les carbonates ont été transformé en oxydes, le brome et l »iode remplacés par le chlore et que toute la matière organique a été oxydé.
Biocénose: Désigne l’ensemble des êtres vivants coexistant dans un espace défini. Le biotope est un ensemble d’éléments caractérisant un milieu physico-chimique. Le biotope et la biocénose forment un écosystème.
Notothenioïde: Poisson des glaces pouvant résister à des températures d’eaux de mer glaciales grâce à une sécrétion de protéines et glycoprotéines antigel. Ces antigels empêchent la cristallisation du sang.
Réseau Trophique: Plusieurs chaînes alimentaires (suite d’êtres vivants où chacun mange le suivant) reliées entre elles au sein d’un écosystème.
L'écosystème de la Terre Adélie 
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