Le guano des manchots et le fer dans l’Océan Austral // The penguins’ guano and iron in the Southern Ocean

Selon une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Communications, le déclin spectaculaire des populations de manchots met en péril la capacité de l’Océan Antarctique à entretenir la faune et à absorber de grandes quantités de dioxyde de carbone.
Les recherches effectuées par des biologistes de l’Institut des sciences marines d’Andalousie (Espagne) montrent que les manchots à jugulaire jouent un rôle important dans la propagation du fer dans la colonne d’eau lorsqu’ils défèquent dans et près de celle-ci. Ils semblent également transférer ce fer entre les parties riches et pauvres en fer de l’océan lorsqu’ils migrent le long de la banquise au fil des saisons.
Le manque de fer joue un rôle essentiel dans la croissance du plancton, en particulier dans la zone de l’Océan Austral où circule le courant circumpolaire antarctique. En apportant du fer aux zones qui en manquent, les manchots stimulent la croissance du plancton. Ce dernier se situe au bas de la chaîne alimentaire et permet donc une plus grande abondance de toutes sortes d’espèces de faune marine.
Le fer permet aux populations de krill de se développer et avec elles, les baleines, les autres manchots et d’autres espèces animales. Le plancton, qui se développe grâce à la photosynthèse, absorbe également le dioxyde de carbone. Lorsqu’il est mangé ou meure, ce carbone coule vers le fond marin où il se dépose. L’ensemble des océans de la planète absorbent environ 30 % des émissions humaines annuelles de carbone.
Le rôle crucial du fer dans le cycle de vie de l’Antarctique est bien connu, mais jusqu’à présent, la plupart des recherches se sont concentrées sur les baleines et le krill. Les baleines jouent un rôle essentiel dans la fertilisation de l’Atlantique Sud et de l’Océan Austral à la fois en libérant le fer du krill et en se déplaçant du nord au sud, véhiculant du fer avec elles. Leur quasi-extinction au milieu du 20ème siècle en raison de la chasse industrielle a gravement entravé ce cycle du fer et réduit l’abondance de la vie dans l’Atlantique Sud et l’Océan Austral.
L’équipe scientifique espagnole a tenté d’explorer le rôle des oiseaux marins dans le même processus de recyclage du fer. Ils ont utilisé des drones pour calculer le volume de guano émis par les manchots. Ils ont échantillonné les excréments pour mesurer leur teneur en fer et évalué la géographie des colonies pour modéliser la quantité qui se déverserait dans la mer. Ils ont constaté que les manchots à jugulaire recyclaient 521 tonnes de fer par an et que leur contribution à la productivité de l’Océan Antarctique était équivalente à toutes les baleines à fanons, y compris les baleines à bosse et les baleines bleues qui vivent dans la région.
Cependant, en raison du déclin de 50 % de la population de manchots depuis les années 1980, les scientifiques pensent que c’est la moitié du fer fourni par l’espèce qui a disparu. La cause exacte de la baisse spectaculaire du nombre de manchots à jugulaire n’est pas vraiment connue, mais les scientifiques sont persuadés qu’elle est liée au réchauffement climatique. La banquise se forme plus tard et se réduit plus tôt, ce qui perturbe la chaîne alimentaire. D’autres manchots, dont l’Adélie, le Gentoo et le King, ont tous connu de semblables réductionx de population.
Sans le fer fourni par les jugulaires et autres manchots, il est peu probable que l’Océan Antarctique soit en mesure d’héberger la même vie animale ou d’absorber la même quantité de dioxyde de carbone qu’il le fait actuellement.
Source : Nature Communications.

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According to a new study published in the journal Nature Communications, a dramatic decline in penguin populations is putting at risk the Antarctic Ocean’s ability to support wildlife and absorb vast amounts of carbon dioxide.

The research from biologists at the Institute of Marine Sciences of Andalusia (Spain) shows that Chinstrap penguins perform an important role in spreading iron through the water column by defecating in and near water. They also appear to transfer it between iron-rich and iron-poor parts of the ocean as they migrate along with the edge of the sea ice through the seasons.

A lack of iron is a crucial limiting factor for plankton growth, especially in an area of the Southern Ocean where the Antarctic Circumpolar Current (ACC) flows. By bringing iron to these depleted areas, the penguins stimulate the growth of additional plankton, which sits at the bottom of the food chain and therefore allows a greater abundance of all kinds of marine wildlife.

That allows krill populations to grow and with them, whales, further penguins, and other animals. The plankton, which grow through photosynthesis, also absorb carbon dioxide. When they are eaten or die, this carbon sinks to the seafloor, where it settles and remains. In total, the worlds’ oceans absorb about 30 per cent of annual human carbon emissions.

The crucial role of iron in the Antarctic life-cycle is well known, but until now, most research focused on whales and krill. Whales perform an essential role in fertilising the the South Atlantic and Southern Ocean both by unlocking the iron in krill and by roaming from north to south, bringing iron with them. Their near extinction in the mid-20th century due to industrial whaling severely hindered this iron cycle and reduced the abundance of life in the South Atlantic and the Southern Ocean.

The Spanish scientific team sought to explore the role of seabirds in the same iron recycling process. They used drones to calculate the volume of guano created by the penguins and sampled the excrement to measure its iron content and assessed the geography of colonies to model how much would wash into the sea. Overall, they found that the Chinstrap penguins recycled 521 tonnes of iron per year and that their contribution to the Antarctic Ocean’s productivity was equivalent to all the baleen whales, including humpbacks and blue whales, found in the region.

However, because of the 50 per cent decline in population since the 1980s, they believe that this is half the iron the species used to provide. The exact cause of the dramatic decline in Chinstrap numbers is unclear, but scientists suspect it is related to the changing climate. Sea ice is forming later and weakening earlier and disrupting the food chain. Other penguins, including the Adélie, Gentoo and King, have all seen similar population crashes.

Without the iron provided by the Chinstraps and other penguins, the Antarctic Ocean is unlikely to be able to support the same level of life or absorb the same amount of carbon dioxide as it does now.

Source : Nature Communications.

Recyclage du fer et stimulation de la production primaire dans les zones pélagiques de l’Océan Austral.

Changement climatique : la menace d’une extinction massive // Climate change: the threat of mass extinction

Selon un rapport du GIEC publié le 28 février 2022, le monde peut s’attendre à de nombreuses extinctions d’espèces liées au réchauffement climatique dans les décennies à venir si les températures continuent d’augmenter à l’échelle de la planète.
Si ces températures dépassent de 4 degrés Celsius les niveaux préindustriels, un scénario qui suppose des niveaux très élevés d’émissions de gaz à effet de serre, la moitié de nos espèces végétales et animales pourraient être menacées. À ce niveau de réchauffement, le monde pourrait voir des mortalités et des extinctions d’une telle ampleur que cela altérera de façon permanente les forêts tropicales, les forêts de kelp et les récifs coralliens tropicaux.
Même si les températures globales atteignent 1,5 degrés Celsius, 14 % des espèces terrestres pourraient faire face à un risque élevé d’extinction. Les émissions anthropiques ont déjà provoqué un réchauffement de la planète de 1,1 degré Celsius au cours des 170 dernières années.
Sous 2 degrés de réchauffement, jusqu’à 18% des espèces terrestres pourraient être à haut risque d’extinction. Ce risque monte jusqu’à 29 % sous 3 degrés de réchauffement, jusqu’à 39 % à 4 degrés et jusqu’à 48 % à 5 degrés.
Les espèces d’invertébrés sont confrontées à l’un des risques d’extinction les plus élevés à partir des niveaux moyens de réchauffement (3,2 degrés Celsius). Selon ce scénario, 15 % des invertébrés, dont 24 % des salamandres et 11 % des amphibiens, pourraient disparaître.
Les espèces des régions froides, que ce soit sur les hautes montagnes ou dans les régions polaires, sont confrontées à un risque d’extinction particulièrement élevé. Les animaux arctiques tels que les pingouins, les phoques et les ours polaires seraient sérieusement menacés par un réchauffement de 2 degrés ou moins. Ces animaux ont évolué pour vivre sur la glace de mer qui disparaîtra complètement en été au cours du siècle prochain. Cela signifie que certains animaux de l’Arctique pourraient disparaître dans les décennies à venir, à moins qu’ils ne soient déplacés vers de nouveaux endroits. Le déplacement des animaux vers de nouveaux habitats est toutefois délicat. Par exemple, déplacer des ours polaires vers l’Antarctique pourrait en faire des prédateurs pour les populations locales de manchots. Dans certains cas, il sera peut-être nécessaire de déplacer des espèces animales vers des zoos pour les empêcher de disparaître.
Les zones tropicales font face à leurs propres menaces, telles que les vagues de chaleur qui détruisent les récifs coralliens et les mangroves. Jusqu’à 90 % des récifs coralliens tropicaux pourraient disparaître d’ici le milieu du siècle sous un réchauffement de 1,5 degré Celsius, tandis que les récifs pourraient disparaître complètement sous un réchauffement de 2 degrés.
Les écosystèmes dépendent de la biodiversité pour les protéger de la pollution, des conditions météorologiques extrêmes et des changements de température. Si une espèce disparaît, la survie des autres devient plus compliquée. La perte de biodiversité peut, à son tour, entraîner de mauvaises récoltes et une pénurie d’eau. Un simple demi-degré de réchauffement supplémentaire peut faire la différence entre la survie d’une espèce et sa disparition.
Les auteurs du rapport du GIEC ont constaté que le risque d’extinction des espèces locales dans les points chauds de la biodiversité pourrait doubler entre 1,5 et 2 degrés de réchauffement, et être multiplié au moins par 10 de 1,5 à 3 degrés.
La disparition d’espèces animales a aussi des conséquences pour l’homme. Plus de 400 millions de personnes en Afrique et en Asie dépendent de la pêche pour les protéines. Même si le réchauffement ne dépasse pas 1,6 degrés, les zones de pêche des régions tropicales d’Afrique pourraient perdre jusqu’à 41 % de leur rendement d’ici la fin du siècle en raison de l’extinction des poissons locaux. Les poissons couramment consommés comme les sardines et les harengs pourraient également être menacés d’extinction avec le réchauffement des océans.
Il ne faut pas oublier que de nombreuses personnes dans le monde dépendent encore d’interactions très étroites avec les écosystèmes naturels qui leur fournissent de la nourriture et des moyens de subsistance.
Source : Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat (GIEC).

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According to an IPCC report released on February 28th, 2022, the world can expect many climate-related extinctions in coming decades if global temperatures continue to rise.

If global temperatures reach 4 degrees Celsius above pre-industrial levels, a scenario that assumes very high levels of greenhouse gas emissions, half of our plant and animal species could be threatened. At that level of warming, the world could see mass mortalities and extinctions that permanently alter rainforests, kelp forests, and tropical coral reefs.

Even if global temperatures reach 1.5 degrees Celsius, up to 14% of land species could face high risk of extinction. Human-caused emissions have already led the planet to warm by 1.1 degrees Celsius in the last 170 years.

Under 2 degrees of warming, up 18% of land species could be at high risk of extinction. That risk rises to up to 29% under 3 degrees of warming, up to 39% at 4 degrees, and up to 48% at 5 degrees.

Invertebrate species face one of the highest risks of extinction from mid-levels of warming (3.2 degrees Celsius). Under this scenario, 15% of invertebrates, including 24% of salamanders and 11% of amphibians, could go extinct.

Species in cold areas, including high mountains or polar regions, face a particularly high extinction risk. Arctic animals such as penguins, seals, and polar bears would be seriously threatened by 2 degrees of warming or less. The animals have evolved to live on sea ice which will completely disappear in summertime within the next century. That means some Arctic animals could go extinct in coming decades, unless they are moved to new locations. But relocating animals to foreign habitats is tricky. For instance, moving polar bears to Antarctica could lead them to prey on local penguin populations. In some cases, animal species may need to be moved to zoos to keep them from dying out.

Tropical areas face their own threats, such as heatwaves destroying coral reefs and mangroves. Up to 90% of tropical coral reefs could be lost by mid-century under 1.5 degrees of warming while the reefs could go entirely extinct under 2 degrees of warming.

Ecosystems depend on biodiversity to protect them from pollution, extreme weather, and temperature shifts. But if one species dies out, it makes it harder for others to survive. Loss of biodiversity can, in turn, lead to crop failure and water scarcity. Just a half-degree of additional warming could mean the difference between whether a species stays alive or not.

The IPCC authors found that the extinction risk for local species in biodiversity hotspots could double between 1.5 degrees and 2 degrees of warming, and increase at least 10-fold from 1.5 degrees to 3 degrees.

The death of animal species has consequences for humans, too. More than 400 million people in Africa and Asia depend on fisheries for protein. Even if warming does not exceed 1.6 degrees, fisheries in Africa’s tropical regions could lose up to 41% of their yield by the end of the century due to the extinction of local marine fish. Commonly consumed fish like sardines and herring could also face extinction as oceans warm.

One should not forget that many people around the world still rely on very close interactions with natural ecosystems to provide them with food and to provide them with livelihoods.

Source : Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).

La survie des ours polaires est étroitement liée à la glace de mer (Photos : C. Grandpey)

Nouvelles de l’iceberg A68a // More news of iceberg A68a

Dans une note publiée le 7 janvier 2021, j’indiquais que les images satellites de l’iceberg A68a montraient qu’il s’était brisé et que des morceaux se déplaçaient autour de l’île de Géorgie du Sud. Les manchots semblaient donc à l’abri du danger.

Les dernières nouvelles fournies par le British Antarctic Survey et les satellites confirment que l’A68a a perdu de sa majesté et s’est brisé en plusieurs morceaux. La masse de glace principale et les blocs qui s’en sont détachés sont toujours en mouvement, dans l’océan à proximité de la Géorgie du Sud.

Le 19 janvier 2021, l’iceberg principal couvrait une surface d’environ 2450 km2 au lieu de 5660 km2 à sa naissance. Tout danger n’est pas forcément évité car l’A68a pourrait encore empêcher les manchots de se nourrir s’il venait à se bloquer contre la côte de l’île. Il pourrait aussi racler et sérieusement endommager les fonds marin et la vie qui s’y trouve. Cela s’est peut-être déjà produit lorsque l’iceberg est passé à la verticale de la plateforme littorale du sud de l’île en décembre 2020. Les scientifiques essaieront de voir si ce secteur a subi des dégâts.

Les mini icebergs restent une menace. Ce sont encore d’énormes morceaux de glace qui dérivent et quatre d’entre eux ont été repérés près de l’île. Ils pourraient s’immobiliser pendant des jours ou des semaines avant de fondre et s’amincir dans les eaux océaniques plus chaudes.

Source: Université de Boulder (Colorado).

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In a post published on January 7th, 2021, I indicated that satellite images of the A68a iceberg showed that it has broken up and that pieces were moving around the once threatened South Georgia Island.

The latest news provided by the British Antarctic Survey and the satellites confirm that A68a has lost much of its mass and broken into pieces. The main ice mass and its « child bergs » are still on the move, swirling in waters near South Georgia Island.

On January 19th, 2021, the main iceberg covered about 2,450 km2 instead of its original size of 5,660 km2.  All danger is not avoided as the iceberg could still block penguins from foraging grounds if it lodges off the island’s coast, or it could grind over the seabed and significantly damage marine life. That may already have happened when the ice moved over some of the southern shelf of the island in December 2020. Scientists will try and get a closer view of the possible impact..

The « child bergs » are also still a threat. They are huge chunks of ice that are drifting around and four of them are near the island. They might grind to a halt for days or weeks. Then, they should melt and thin away in a water that would be too warm for them.

Source: University of Boulder (Colorado).

Trajectoire de l’A68a (Source: British Antarctic Survey)

A68a : Bonnes nouvelles pour les manchots // Good news for the penguins

Les dernières images satellitaires de l’iceberg A68a montrent qu’il s’est disloqué et que les morceaux issus de cette dislocation se déplacent actuellement autour de l’île de Georgie du Sud qu’il a un temps, menacée. Baptisés A68d, A68e et A68f, ces petits icebergs se déplacent vers l’est en s’éloignant de l’île qu’ils devraient contourner. Selon le British Antarctic Survey, il y a peu de risque qu’ils viennent s’échouer sur la côte orientale de la Géorgie du Sud.

A l’origine, l’iceberg géant présentait une superficie de quelque 5.660 km2, soit la taille du département de la Lozère. Aujourd’hui, il ne mesure plus qu’environ 2.600 km2. A sa naissance, l’A68a avait une épaisseur moyenne de 232 mètres. Il a perdu pratiquement le quart de son épaisseur initiale. Le volume de la glace est passé de 1.467 km3 à 526 km3. Au contact des eaux maintenant plus chaudes, il fond à très grande vitesse, tel un glaçon dans un verre. On estime qu’il rejette dans l’océan 767 m3 d’eau douce par seconde.

Si certains des fragments qui dérivent actuellement à la surface de l’océan devaient s’échouer sur les côtes de Géorgie du Sud, ils ne seraient pas suffisamment imposants pour perturber la vie de la faune locale, que ce soit les manchots ou les phoques.

Source : British Antarctic Survey.

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The latest satellite images of the A68a iceberg show that it has broken up and that pieces are currently moving around the once threatened South Georgia Island. Dubbed A68d, A68e and A68f, these small icebergs are moving eastward away from the island they are expected to bypass. According to the British Antarctic Survey, there is little risk of them running aground on the eastern coast of South Georgia. Originally, the giant iceberg covered an area of ​​some 5,660 km2, the size of the Lozère department. Today, it measures only about 2,600 km2. At birth, the A68a had an average thickness of 232 meters. It has lost almost a quarter of its original thickness. The volume of ice has increased from 1,467 km3 to 526 km3. In contact with the now warmer waters, it melts at very high speed, like an ice cube in a glass. It is estimated that it releases 767 m3 of fresh water per second into the ocean.

If some of the fragments currently drifting on the ocean surface were to anchor on the shores of South Georgia, they would not be large enough to disturb the lives of local wildlife, whether penguins or seals.

Source: British Antarctic Survey.

L’A68a a suivi la trajectoire prévue par le British Antarctic Survey