Comment des polluants comme des ignifugeants et du mercure parviennent-ils dans la chaîne alimentaire de l’océan Arctique? C’est une question cruciale pour les gens du Nord, qui dépendent des mammifères marins pour une partie importante de leur alimentation. Robie Macdonald, géochimiste marin de Pêches et Océans Canada et l’un des plus grands experts mondiaux de cette question, affirme que l’eau douce est l’un des indices qui permettront de résoudre le mystère, l’autre étant le cycle du carbone organique. Les deux sont des éléments essentiels au maintien de la vie.

Pour comprendre comment les polluants se rendent dans l’océan Arctique et pénètrent dans les tissus animaux, explique Macdonald, il faut comprendre le fonctionnement de l’environnement marin. « Vous devez considérer l’océan Arctique comme un tout — la glace, les courants, la production et la destruction du carbone organique et bien sûr le réseau alimentaire qui conduit éventuellement vers des animaux symboliques comme l’ours polaire. Tous ces éléments forment la trame qui lie les polluants depuis le dépôt jusqu’à leur émergence à des niveaux préoccupants chez les prédateurs de niveau trophique supérieur. »

Quel est l’aspect principal qui distingue l’Arctique des autres océans? « La plupart des gens répondront que c’est la glace », dit Macdonald. « Mais la glace de l’Arctique est comme la main droite du magicien — celle qu’il veut que vous regardiez. Les éléments cachés, qui font que le tour de magie fonctionne, viennent de la main gauche. Dans le cas de l’océan Arctique, c’est l’eau douce. L’eau douce est la raison pour laquelle l’océan Arctique gèle. »

L’eau douce entre continuellement dans l’océan Arctique à partir des nombreux fleuves qui drainent le paysage arctique. Cette arrivée d’eau douce stratifie les couches supérieures de l’océan Arctique, produisant une couche de surface de densité plus faible et isolée de la chaleur des profondeurs, ce qui lui permet de geler.

Toute cette eau douce transporte des matières arrachées au sol et les dépose dans l’océan. « L’océan Arctique est fortement influencé par ce qui se passe sur la terre ferme », dit Macdonald. « Une grande partie des changements qui marquent l’océan Arctique en proviennent. Lorsque le pergélisol fond ou que la végétation change, les fleuves transportent des matières différentes vers l’océan. » Les fleuves peuvent aussi transporter des polluants apportés par le vent depuis des sites industriels éloignés avant de se déposer au sol et d’être éventuellement charriés vers un cours d’eau. La même stratification qui permet à l’océan de geler empêche les eaux de surface de se mêler aux eaux plus profondes. Cette situation limite la production primaire — la croissance des plantes qui occupent le bas de la chaîne alimentaire — et facilite l’entrée des polluants dans les réseaux alimentaires océaniques.

Macdonald et d’autres chercheurs utilisent des isotopes stables pour distinguer les différentes sources d’eau douce dans l’océan Arctique, afin de faire la lumière sur les avenues utilisées par les polluants avant d’arriver dans l’océan et les lieux où ils se concentrent une fois qu’ils y sont entrés.

Les recherches menées par Macdonald dans le cadre du Programme de lutte contre les contaminants dans le Nord du ministère des Affaires autochtones et du Développement du Nord Canada ont grandement contribué au succès des efforts du Canada à l’échelle internationale pour limiter les rejets de polluants organiques persistants comme les BPC. Pour l’avenir, dit-il, il sera essentiel de disposer de plus d’information de meilleure qualité — notamment à partir des programmes de surveillance à long terme — pour comprendre comment se comportent les polluants dans un océan Arctique en évolution. Il prend son inspiration chez les gens du Nord. « Les gens qui sont les plus touchés par les changements dans l’Arctique sont ceux qui y vivent », dit Macdonald. « Les générations futures devront composer avec le changement : nous devons leur fournir les outils pour y faire face. »

Robie Macdonald est le lauréat 2014 du Prix de la recherche scientifique sur le Nord, décerné par la Commission canadienne des affaires polaires afin de souligner une contribution importante à l’amélioration de la connaissance et de la compréhension du Nord canadien et à la transformation des connaissances en actions.