Zone morte - Définition

Effets sur la reproduction des poissons

Non seulement certains animaux qui survivent ont un poids anormalement bas, mais ils se reproduisent mal ou pas du tout.

Il était délicat de différencier l’impact du manque d’oxygène des impacts éventuels des pesticides, métaux ou de la turbidité parfois associés aux zones mortes, mais on sait maintenant que l’hypoxie a chez les poissons et d’autres organismes des impacts sur la reproduction (diminution de la taille des organes reproducteurs, du nombre d’œufs et de la fertilité), et que des phénomènes hormonaux peuvent être en cause.

Une étude de l'université du Sud-Est de la Louisiane a porté sur des killies (petits poissons rivulidae Cyprinodontidae très résistants et faciles à élever en aquarium). Ils ont été étudiés dans trois baies alimentées par des estuaires de fleuves côtiers du littoral du golfe du Mexique. Les chercheurs ont constaté chez les killies exposés à l'anoxie dans ces estuaires une forte diminution du poids et de la taille des organes reproducteurs quand ils vivaient dans des eaux dont les taux d’oxygène n’étaient que de 1 à 2 parties par million (ppm), et ceci à partir de 3 heures par jour passées à vivre dans cette eau.

• Les gonades mâles présentaient une taille inférieure de 34% à 50% à celles des poissons de la même espèce et du même âge vivant dans une eau normalement oxygénée (de 6 ppm à 8 ppm).
• Les ovaires des femelles étaient moitié moins grands que ceux des femelles vivant dans une eau normalement oxygénée, avec un nombre d'œufs en moyenne sept fois inférieur à la normale .

L'Université du Texas a, en Floride, étudié le Micropogonias undulatus (Atlantic croaker en anglais). C'est un poisson commun dans la baie de Pensacola, baie relativement fermée et protégée des vents, partiellement isolée de la mer par un isthme et une île qui forme un cordon au sud de la baie. Cette baie reçoit dans sa partie en amont, les eaux de trois petits estuaires situés au nord-est de la ville de Pensacola). Elle connait chaque année des conditions d’hypoxie les mois d’été.

Aucun des poissons exposés à un déficit en oxygène dans l'estuaire ne s’est reproduit à l’époque prévue, ni même plus tard.

L’étude a conclu en 2004 que c’était en raison du manque d’œuf viables chez les femelles, et faute de sperme mature chez les mâles,

Pour vérifier que le manque d'oxygène pouvait interférer avec le succès reproductif, des poissons ont été élevés en laboratoire en condition hypoxique. Ils ont effectivement produit des taux anormalement bas d’hormones sexuelles, ce qui peut également expliquer la taille anormalement petite des organes reproducteurs observée chez les poissons vivant dans les zones d'hypoxie .

L'hypoxie favorise la surexpression de deux gènes impliqués dans la production d’une protéine produite en conditions légèrement asphyxiantes ((en) hypoxia-inductile factor, HIF). En condition hypoxique, la HIF s’apparie chez ces poissons avec une autre protéine (l’ARNT). Ensemble, elles se lient à l'ADN cellulaire pour y activer certains gènes qu’on suppose utiles pour une meilleure survie de l’animal.

Lorsque la teneur de l’eau en oxygène est normale, l’ARNT se combine avec l'œstrogène pour activer certains gènes. Or, des cellules cultivées en conditions hypoxiques en tubes à essai ne réagissent plus à l'œstrogène ; la HIF semble rendre l’ARNT indisponible. Il ne peut plus interagir avec l’œstrogène, ce qui inhibe le processus normal de la reproduction.