Nouveau Papier: Acidification and CO2-Driven Conditions in the Estuary and Gulf of St. Lawrence During 2024
- OA CoP
- il y a 6 minutes
- 9 min de lecture
Cet article est également disponible en anglais.
L’estuaire et le golfe du Saint-Laurent (EGSL) constituent l’un des systèmes estuariens et marins les plus vastes et les plus productifs au monde. Cette région abrite des écosystèmes uniques et des pêcheries abondantes qui ont été des sources essentielles de nourriture et de culture pendant des millénaires, tout en représentant une voie de transport historique majeure pour l’est de l’Amérique du Nord. Cependant, l’EGSL subit des changements rapides de ses conditions hydrologiques, notamment une acidification, associée aux changements climatiques, et ce, beaucoup plus rapidement que la moyenne mondiale. Nous avons interviewé la Dre Martine Lizotte, chercheuse en biogéochimie marine à Pêches et Océans Canada (MPO), professeure associée à l’Université du Québec à Rimouski – Institut des sciences de la mer de Rimouski (UQAR ISMER), et présidente du Comité national canadien du Comité scientifique pour la recherche océanique (CNC SCOR), au sujet de son important travail de surveillance des changements dans l’EGSL et de leurs répercussions concrètes sur les écosystèmes et les pêcheries vitales de la région.
Quel est votre parcours ?
« Ma recherche porte sur la dynamique du système des carbonates, l’acidification des océans et l’hypercapnie dans l’estuaire et le golfe du Saint‑Laurent (EGSL). Une grande partie de ces travaux s’appuie sur le Programme de monitorage de la zone atlantique (PMZA, voir Galbraith et al. 2026) et contribue directement à la gestion des pêches fondée sur les écosystèmes. L’une des principales retombées de cette contribution est la série des « Sommaires écosystémiques » pour l’EGSL, une synthèse qui intègre des indicateurs physiques, chimiques et biologiques afin de dresser un portrait cohérent de l’état et des tendances de l’écosystème, offrant ainsi aux gestionnaires des pêches le contexte climatique nécessaire pour évaluer les stocks et soutenir la prise de décision dans le cadre de l’Approche écosystémique de gestion des pêches du Canada.
Un autre produit récent issu de ce travail de monitorage est le premier rapport technique sur l’acidification et les conditions liées au CO₂ dans l’ensemble de l’EGSL, qui documente une vulnérabilité accrue du système des carbonates en profondeur, une hypercapnie persistante dans les eaux profondes et l’émergence de zones critiques de diminution de la capacité tampon (Lizotte et al. 2026). Au‑delà du monitorage, je participe à plusieurs projets interdisciplinaires portant notamment sur les réponses du phytoplancton à l’acidification des océans, la caractérisation des microparticules, la séquestration du carbone par les coccolithophores, ainsi qu’à un projet de création cinématographique transdisciplinaire utilisant le cinéma sensoriel pour révéler le monde microbien caché de la zone hypercapnique‑hypoxique du Saint‑Laurent. Je contribue également activement aux groupes de travail du MPO sur la chimie océanique, les changements climatiques et les techniques « mCDR ». »
Pourriez-vous nous donner un aperçu de votre projet de recherche/domaine d'études ?
« L’estuaire et le golfe du Saint‑Laurent font face à une véritable conjonction de facteurs de stress climatiques : les eaux se réchauffent, s’acidifient et s’appauvrissent en oxygène, souvent simultanément… »
« L’estuaire et le golfe du Saint‑Laurent font face à une véritable conjonction de facteurs de stress climatiques : les eaux se réchauffent, s’acidifient et s’appauvrissent en oxygène, souvent simultanément, en particulier dans les couches profondes. Mes travaux visent à comprendre comment ces changements affectent les minuscules organismes à la base du réseau trophique, principalement le phytoplancton, et ce que cela implique pour l’écosystème dans son ensemble ainsi que pour les pêches qui en dépendent. Car si la fondation se transforme, tout ce qui repose dessus risque de se transformer aussi. Une partie de ces travaux alimente des programmes de monitorage à long terme qui aident les gestionnaires à suivre l’état de santé de l’écosystème au fil du temps. Je participe aussi à un projet de création cinématographique transdisciplinaire qui poursuit le même objectif : rendre les connaissances scientifiques accessibles à un public plus large, qu’il s’agisse de décideurs, de communautés côtières ou du grand public. »
Quelle a été la motivation ou l'inspiration de cette recherche ?
« Une motivation centrale de ces travaux est la nécessité d’un monitorage qui dépasse la simple détection de changements chimiques pris isolément. Suivre les indicateurs du système des carbonates dans le temps est essentiel, mais la véritable valeur pour les gestionnaires des ressources marines réside dans la capacité de traduire ces signaux en termes biologiques. Une variation du pH indique qu’un changement est en cours. Savoir que les niveaux de CO₂ ont franchi un seuil susceptible d’affecter des organismes marins clés, ou que la fenêtre d’habitat des espèces calcifiantes se rétrécit, indique qu’un risque émerge. Le rapport technique repose sur ce principe : utiliser des indicateurs biologiquement pertinents en complément de la chimie carbonatée traditionnelle afin d’offrir aux gestionnaires une vision plus directe du lien entre l’évolution des conditions environnementales et leurs implications pour les espèces dont ils ont la responsabilité. Le monitorage à long terme rend cette traduction possible en révélant non seulement l’état actuel des conditions, mais aussi la vitesse à laquelle elles évoluent et les trajectoires qu’elles pourraient suivre. »
Quelle était la question principale de cette recherche ?
« La question centrale qui guide ces travaux est simple : comment les conditions liées au CO₂ se manifestent‑elles actuellement dans l’estuaire et le golfe du Saint‑Laurent, où évoluent‑elles le plus rapidement et où les organismes marins y sont‑ils le plus exposés ? L’EGSL est un système chimiquement complexe où l’acidification ne suit pas un simple gradient surface‑profondeur. La circulation physique, l’activité biologique et l’accumulation de CO₂ respiratoire en profondeur interagissent pour créer des conditions souvent beaucoup plus sévères que ce que les seules mesures de surface laisseraient croire. Un monitorage systématique des paramètres d’acidification est en place dans l’EGSL depuis 2014, mais dresser un portrait clair de la variabilité spatiotemporelle de l’ensemble du système carbonaté, et déterminer où des seuils pertinents pour la vie marine sont franchis, exige un suivi soutenu et fondé sur plusieurs indicateurs. C’est précisément ce que ce rapport vise à documenter, et il se veut le premier d’une série de rapports annuels qui permettront de suivre l’évolution de ces conditions dans le temps, de comprendre leurs trajectoires et de détecter l’apparition de nouvelles vulnérabilités. »
Comment avez-vous mené cette recherche ou comment avez-vous procédé pour répondre à votre question ?
« Les données présentées dans ce rapport proviennent de campagnes océanographiques réalisées chaque année au printemps, en été et à l’automne dans plusieurs régions de l’EGSL, depuis l’Estuaire jusqu’aux Îles‑de‑la‑Madeleine, couvrant à la fois les zones peu profondes et les chenaux profonds dépassant 200 mètres. À chaque station, des échantillons d’eau sont prélevés à différentes profondeurs puis analysés en laboratoire pour un ensemble de paramètres de la chimie du système des carbonates, notamment le pH, l’alcalinité totale et le carbone inorganique dissous. À partir de ces mesures de base, nous dérivons un ensemble élargi d’indicateurs plus directement liés aux risques biologiques, dont la pression partielle de CO₂, les états de saturation des carbonates de calcium pertinents pour les organismes calcifiants, ainsi qu’un indice de capacité tampon qui renseigne sur la résistance de l’eau à une acidification supplémentaire. Une station de monitorage à haute fréquence située à Rimouski, échantillonnée environ chaque semaine en été et chaque mois le reste de l’année, apporte une résolution temporelle que les seules campagnes saisonnières ne peuvent offrir. Ensemble, cette approche multi‑régions, multi‑profondeurs et multi‑indicateurs permet de dépasser une simple image ponctuelle des conditions et de commencer à identifier les tendances, les zones sensibles et les profondeurs ou secteurs où les seuils biologiques sont les plus susceptibles d’être franchis. »
Quels ont été les principaux résultats de vos travaux ?
« Le signal le plus clair dans les données est que les eaux profondes, particulièrement autour de 200 mètres et au‑delà, subissent un stress soutenu et croissant. Dans toutes les régions de l’EGSL traversées par des chenaux profonds, plusieurs indicateurs de l’état du système des carbonates convergent vers le même constat : la capacité tampon diminue, les niveaux de CO₂ augmentent et les conditions chimiques dont dépendent les organismes calcifiants et sensibles au CO₂ se détériorent, une tendance constante depuis environ 2020. L’estuaire est la région la plus touchée, où les cinq seuils de stress biologique suivis dans le rapport sont simultanément dépassés en profondeur, certains indicateurs atteignant des valeurs minimales record en 2024 (figure 3). Un gradient régional net se dessine, allant de l’estuaire et du nord‑ouest du golfe, plus vulnérables, vers le centre du golfe et les eaux peu profondes des Îles‑de‑la‑Madeleine, moins affectés, bien qu’aucune région ne soit entièrement épargnée. Les eaux de surface présentent un portrait plus complexe, influencé par une variabilité biologique et physique à court terme, ce qui rend les tendances plus difficiles à établir sans des séries temporelles plus longues. »
Avez-vous trouvé quelque chose d'inattendu ?
« Le point le plus marquant est la rapidité du changement, plus que le changement lui‑même. »
« Le point le plus marquant est la rapidité du changement, plus que le changement lui‑même. Bien que les données historiques sur la chimie du système des carbonates de l’EGSL soient limitées, quelques mesures de pH provenant des eaux profondes de l’estuaire, datant d’il y a près d’un siècle, offrent un rare aperçu à long terme. Ces relevés suggèrent qu’à l’époque, le pH des eaux profondes se situait autour de 7,85. Aujourd’hui, la moyenne annuelle tourne autour de 7,55. Ce changement apparemment modeste correspond à une augmentation de plus de 100 % de l’acidité en moins de 100 ans, un rythme qui dépasse largement celui de l’océan de surface à l’échelle mondiale, lequel a connu une hausse d’environ 40 % de son acidité depuis l’ère préindustrielle, déjà considérée comme préoccupante. Les eaux profondes de l’EGSL changent beaucoup plus rapidement, sous l’effet combiné de masses d’eau entrantes déjà enrichies en CO₂ anthropique et de l’accumulation progressive de CO₂ issu de la respiration dans des couches profondes mal ventilées. »
Quel est le principal enseignement de ce travail que vous souhaitez que chacun retienne ?
« En moins d’un siècle, l’acidité des eaux profondes de l’estuaire a plus que doublé, un rythme qui dépasse largement les tendances de surface observées à l’échelle mondiale. »
« La chimie des eaux profondes du Saint‑Laurent est en pleine transformation, et cette transformation est rapide. En moins d’un siècle, l’acidité des eaux profondes de l’estuaire a plus que doublé, un rythme qui dépasse largement les tendances de surface observées à l’échelle mondiale. Les organismes, toutefois, ne réagissent pas de manière aussi prévisible que les paramètres chimiques. Leur sensibilité à la baisse du pH varie largement, et un nombre croissant d’études, dont une récente synthèse nationale sur les réponses à l’acidification des océans au Canada (Barclay et al. 2026), met en évidence une gamme de tolérances beaucoup plus vaste, et parfois inattendue, selon les espèces. Certaines pourraient être mieux adaptées que prévu, surtout dans des systèmes naturellement dynamiques comme l’EGSL, où la vie a toujours dû composer avec une forte variabilité chimique. Dans le cadre de mon projet Phytozoa, j’étudie activement la façon dont le phytoplancton et ses connexions trophiques réagissent à ces conditions, tandis que le Dr Daniel Small et d’autres collègues du MPO dans la région du Québec s’attaquent aux mêmes questions pour les crustacés d’importance commerciale et d’autres espèces clés. Ensemble, nous construisons la base de connaissances dont les gestionnaires auront besoin pour prendre des décisions éclairées et ciblées à mesure que les conditions continuent d’évoluer. »
« Ensemble, nous construisons la base de connaissances dont les gestionnaires auront besoin pour prendre des décisions éclairées et ciblées à mesure que les conditions continuent d’évoluer. »
Autre chose à ajouter ?
« Des initiatives comme celle‑ci (la série Research Recap de la Communauté de pratique canadienne sur l’acidification des océans) jouent un rôle important. Amener les scientifiques à sortir de leur zone de confort technique pour expliquer leur travail en termes simples est un exercice réellement précieux, autant pour les publics rejoints que pour nous, chercheuses et chercheurs. Cela oblige à clarifier sa pensée. Merci donc pour l’invitation et pour avoir créé un espace où la science peut circuler un peu plus loin que les pages d’un article. »
Lire le rapport:
Lizotte, M., Blais, M., Chassé, J., Galbraith, P. S., Hébert, A.-J., Starr, M. 2026. Acidification and CO2-Driven Conditions in the Estuary and Gulf of St. Lawrence During 2024. Can. Tech. Rep. Hydrogr. Ocean. Sci. 410 : vi + 71 p.
Pour en savoir plus sur le Dre Lizotte et ses travaux :
Références
Barclay KM, Gurney-Smith HJ, Ahmed M, Christian JR, Cyr F, Duke PJ, Else BGT, Gimenez I, Lizotte M, Reader MC, Roth M, Rutherford K, Starr M, Steiner NS, Turner J, VanderZwaag DL and Evans W (2026) Ocean acidification in Canada: the current state of knowledge and pathways for action. Front. Mar. Sci. 13:1761703. doi: 10.3389/fmars.2026.1761703
Galbraith, P.S., Blais, M., Lizotte, M., Bélanger, D., Casault, B., Clay, S., Layton, C., Penney, J., Gabriel, C.-E., Ringuette, M., Azetsu-Scott, K., Chassé, J., Coyne, J., Devred, E., Johnson, C.L., Maillet, G., Shaw, J.-L., Starr, M. 2026. Oceanographic conditions in the Atlantic Zone in 2025. Can. Tech. Rep. Hydrogr. Ocean. Sci. 420 : vii +49 p.
Lizotte, M., Blais, M., Chassé, J., Galbraith, P. S., Hébert, A.-J., Starr, M. 2026. Acidification and CO2-Driven Conditions in the Estuary and Gulf of St. Lawrence During 2024. Can. Tech. Rep. Hydrogr. Ocean. Sci. 410 : vi + 71 p.