Ocean deoxygenation caused non-linear responses in the structure and functioning of benthic ecosystems.

Les teneurs en O2 de l'océan mondial ont diminué progressivement au cours des dernières décennies, principalement en raison des activités humaines et du réchauffement climatique. Néanmoins, les effets à long terme de la désoxygénation sur les communautés macrobenthiques, la biogéochimie des sédiments et leurs interactions mutuelles demeurent mal compris. Dans cette étude, nous évaluons la réponse des assemblages de macrofaune benthiques et de la dynamique biogéochimique sédimentaire aux concentrations décroissantes d'O2 le long du gradient persistant d'O2 dissous dans l'eau de fond de l'estuaire et du golfe du Saint-Laurent (QC, Canada). Nous avons observé plusieurs réponses non linéaires de la biodiversité et de la dynamique biogéochimique sédimentaire face à la diminution de la concentration en O2 avec un seuil situé à environ 63 µM. En dessous de ce seuil, les assemblages de communautés macrobenthiques changent, et les taux de bioturbation diminuent drastiquement pour atteindre des niveaux presque nuls. En conséquence, la séquence des accepteurs d'électrons utilisés pour minéraliser la matière organique sédimentaire se contracte vers la surface du sédiment, tandis que les composés réduits s'accumulent plus près (jusqu'à 0.5 à 2.5 cm selon le composé) de l'interface sédiment-eau. Nos résultats illustrent la capacité des espèces bioturbatrices à compenser les conséquences biogéochimiques de la désoxygénation et peuvent contribuer à prédire les futurs changements dans les écosystèmes benthiques.