Trophic ecology of the Arctic fjord, Kongsfjorden, Svalbard

Abstract

Le Kongsfjord (79°N, 12°E), un fjord situé au nord-ouest de l’archipel du Svalbard. Cet archipel présente les taux de réchauffement les plus élevés de l’Arctique circumpolaire. Fortement influencé par le réchauffement et l’Atlantification, le Kongsfjord est un site clé où l’on retrouve des communautés biologiques et des réseaux trophiques fortement impactés par le changement climatique (Assmy et al., 2023 ; Hop et al., 2002). L’objectif de ce mémoire était d’identifier les proies et les voies trophiques soutenant les prédateurs vivant dans le Kongsfjord, ainsi que d’évaluer les éventuelles variations spatiales et temporelles. Pour ce faire, des analyses d’isotopes stables (δ¹³C, δ¹⁵N, δ³⁴S) ont été réalisées afin de retracer le réseau alimentaire. Ce travail s’inscrit dans le cadre de deux projets (HgFJORD, FNRS CR, et SEASOL, Marie Curie), dirigés par la Dr. Marianna Pinzone, portant sur la dynamique de la pollution au mercure dans les écosystèmes côtiers arctiques. Au total, 515 échantillons ont été analysés, couvrant l’ensemble du réseau trophique, des producteurs primaires aux prédateurs supérieurs étudiés (trois espèces de phoques : Erignathus barbatus, Pusa hispida et Phoca vitulina, ainsi que la mouette tridactyle, Rissa tridactyla). Les échantillons ont été collectés depuis les eaux externes, influencées par l’Atlantique, jusqu’aux eaux internes, influencés par les glaciers. Les valeurs isotopiques couvraient de larges gammes (δ¹³C = –28,47‰ à –18,51‰ ; δ¹⁵N = 1,9‰ à 15,3‰ ; δ³⁴S = 11,6‰ à 20,49‰) et variaient significativement entre les sites d’échantillonnage et les groupes écologiques (p < 0,05). Nos résultats ont mis en évidence des comportements différents pour les prédateurs étudiés. Les mouettes dépendaient presque exclusivement de proies pélagiques, tandis que les phoques et les poissons adoptaient des stratégies intermédiaires, exploitant à la fois les voies trophiques benthiques et pélagiques. Deux espèces de poissons, Hippoglossoides platessoides et Gadus morhua avaient également des positions trophiques élevées. Sur le plan spatial, les différentes zones du fjord étaient relativement similaires entre elles, mais les zones internes du fjord présentait des enveloppes convexes isotopiques plus large. Sur le plan temporel, des variations n’ont pu être évaluées que chez R. tridactyla, où des changements interannuels et intra-annuels de comportement alimentaire ont été observés. Face aux changements climatiques, comprendre le fonctionnement trophique de systèmes clés tels que le Kongsfjord est essentiel pour anticiper les réponses de la biodiversité et la résilience des écosystèmes.