Des masses de crevettes et de krill peuvent jouer un rôle important dans le mélange des océans
Quand il s'agit de petits nageurs océaniques, le tout est beaucoup plus grand que la somme de ses parties. La turbulence des océans provoquée par une multitude de créatures telles que le krill peut être assez puissante pour s'étendre jusqu'à des centaines de mètres dans l'eau profonde, suggère une nouvelle étude.
Les crevettes se déplaçant verticalement dans deux bassins de laboratoire différents ont créé de petits tourbillons qui se sont agrégés en un jet à peu près de la taille de l'ensemble du groupe migrant, rapportent les chercheurs en ligne le 18 avril dans Nature. Avec une vitesse de fluide d'environ 1 à 2 centimètres par seconde, le jet était aussi assez puissant pour mélanger des eaux peu profondes avec des eaux plus profondes et plus salées. Sans mélange, ces eaux de différentes densités resteraient isolées en couches.
Les crevettes représentent des nageurs de taille centimétrique, y compris des copépodes de krill et de shrimplike, trouvés dans les océans du monde entier et capables de mélanger les couches océaniques - et de fournir des eaux profondes riches en nutriments au phytoplancton, ou plantes marines microscopiques, près de la surface. Suggérer.
"La pensée originale est que ces animaux pourraient battre leurs appendices et créer de petits tourbillons de la même taille que leurs corps", explique John Dabiri, un expert en dynamique des fluides à l'Université de Stanford. Travaux antérieurs, y compris les mesures acoustiques des migrations de krill dans l'océan et simulations théoriques de l'écoulement des fluides autour des nageurs tels que les méduses et les copépodes shrimplike, avait suggéré qu'ils pourraient être plus turbulents que la pensée.
En 2014, Dabiri a coauteur d'une étude qui a débuté la configuration de réservoir de laboratoire également utilisée dans la nouvelle recherche. Ce document a noté que les crevettes migratrices de saumure ont créé des jets et des tourbillons beaucoup plus grands qu'eux-mêmes. "Mais il y avait un certain scepticisme quant à savoir si ces résultats de laboratoire étaient pertinents pour l'océan", dit Dabiri. L'étude de 2014 ne tient pas compte de la stratification de l'eau de l'océan en couches qui ne se mélangent pas facilement en raison des différences de salinité ou de température. Il n'était pas clair si la turbulence générée par les crevettes pouvait être suffisamment forte et s'étendre suffisamment pour surmonter les barrières physiques et mélanger les couches.
La nouvelle recherche a utilisé un réservoir de 1,2 mètre de profondeur et un réservoir de 2 mètres de profondeur. Chacun contenait des dizaines de milliers de crevettes saumâtres en deux couches d'eau de différentes densités. Les chercheurs ont utilisé des lumières DEL pour inciter les crevettes à migrer vers le haut ou vers le bas, imitant les migrations massives journalières et verticales de krill, de copépodes et d'autres espèces océaniques. La crevette a migré à proximité les uns des autres - et cela a contribué à magnifier leurs efforts individuels, les scientifiques ont trouvé.
"Quand un animal nage vers le haut, il se met à reculer", dit Dabiri. Cette parcelle d'eau est alors poussée vers le bas par un autre animal proche, puis une autre. Le résultat est une ruée vers le bas qui devient plus forte au fur et à mesure que la migration se poursuit et s'étend finalement à peu près aussi loin que l'ensemble du groupe migrant. Dans l'océan, cela pourrait atteindre des centaines de mètres.