Des scientifiques étudient le rôle clé de l'océan Austral dans l'absorption du CO2

Alors que le Giec alerte sur l'urgence climatique, des chercheurs se sont penchés sur des puits de carbone, primordiaux pour absorber une grande partie du dioxyde de carbone. On peut citer les prairies, forêts, ou tourbières qu'il faudrait restaurer... Mais c'est sur les océans que l'équipe de l'Université d'Hawaii s'est concentrée. Leur publication dans Pnas explique qu'ils absorbent près de 30 % des émissionsémissions anthropiques de gaz à effet de serre.

Parmi eux, il en est un qui joue un rôle primordial : l'océan Austral. Aussi appelé océan Antarctique, il est le plus jeune des océans de la TerreTerre, formé seulement il y a 30 millions d'années lors de la séparationséparation de l'Antarctique et de l'Amérique du Sud. Comme son nom l'indique, il entoure l'Antarctique, s'étale sur environ 20 millions de km² et atteint une profondeur maximale de plus de 7 400 mètres. Il est responsable à lui tout seul de 40 % de l'absorptionabsorption du CO₂ par les océans, en partie grâce au phytoplanctonphytoplancton, mais pas seulement.

En réalisant la photosynthèse, les phytoplanctons produisent la moitié de l'oxygène qui est ensuite consommé par les êtres vivants. © Richard Kirby

Différents types de carbone créés par les phytoplanctons

Plusieurs équipes ont déjà tenté de percer ses secrets, comme en témoigne un article précédent de Futura (lire ci-dessous), par des mesures en surface, des observations satellites et des modèles atmosphériques. Ils en ont conclu que l'océan Austral absorbe près de 2 milliards de tonnes de CO₂ par an, avec un pic en été dû à la prolifération de phytoplanctons. Mais d'autres mécanismes sont en jeu qui contribuent à ce qu'on appelle la pompe biologique.

Le terme « pompe biologique » désigne différents processus biologiques menant à la plongée du carbone produit biologiquement dans les profondeurs des océans. Donc à son stockage longue duréedurée. De nombreuses réactions et rétroactionsrétroactions rentrent en jeu, que les chercheurs ont tenté de décrypter. « Notre étude applique une méthode récemment développée pour estimer la production et l'exportation de réservoirs de carbone biogénique distincts de manière rentable et à l'échelle des bassins océaniques pour surveiller le fonctionnement des écosystèmesécosystèmes marins et leur réponse au futur changement climatique », a déclaré Yibin Huang dans un communiqué, premier auteur de l'étude.

Pour ça, ils ont examiné 10 ans de données recueillies par plus de 60 flotteurs dans tout l'océan Austral, afin d'estimer les variations en quantité de trois types de carbone produits biologiquement : « Le carbone organique particulaire (POCPOC), le carbone organique dissous (DOC) et le carbone inorganique particulaire (PIC) ». Ils ont mesuré un gradientgradient latitudinal : « Une production accrue de POC dans les secteurs subantarctique et polaire de l'Antarctique, et une production accrue de DOC dans les secteurs subtropicaux et dominés par la glace de mer », décrit la publication, tandis que le PIC culmine dans la zone intermédiaire.

La température des eaux polaires favorise la dissolution du CO₂ atmosphérique. © spiritofamerica, Adobe Stock

Un transport de nutriments jusqu'à l'équateur

Au total, estiment les chercheurs, la production de carbone organique capture environ 3 milliards de tonnes de CO₂ par an, tandis que la production de carbone inorganique dissous qui retourne dans l'atmosphèreatmosphère diminue cette absorption 270 millions de tonnes. Le tout dépendant des saisonssaisons. En hiverhiver, la croissance du phytoplancton ralentit, donc l'absorption avec. C'est l'inverse en été. Et le transport intervient aussi en grande partie dans le cycle du carbonecycle du carbone marin : les nutrimentsnutriments qui ne sont pas utilisés par les planctonsplanctons dans la partie polaire de l'océan Austral se retrouvent ramenés à la surface puis transportés par une circulation océanique vers l'équateuréquateur, contribuant ensuite à la production de carbone biologique.

D'autres observations devraient suivre celles de l'équipe, et permettre de modéliser le phénomène de pompe biologique. « L'élargissement des observations persistantes tout au long de l'année à partir de flotteurs de profilage biogéochimiques constituerait un moyen rentable de surveiller la pompe biologique dans tout l'océan Austral et dans le monde », a conclu Andrea J. Fassbender, coauteure de l'étude.

Un puits de carbone étonnamment puissant dans l’océan Austral

Article de Nathalie MayerNathalie Mayer, publié le 03/12/2021

De trop nombreuses activités humaines sont à l'origine d'émissions de dioxyde de carbone. Heureusement, ce CO₂ est partiellement absorbé non seulement par les plantes, mais aussi, par les océans. Ralentissant le réchauffement climatiqueréchauffement climatique anthropique. Et aujourd'hui, des chercheurs signalent que l'océan Austral pourrait bien être plus efficace encore en la matièrematière qu'ils ne le pensaient jusqu'alors.

L'océan Austral est connu des scientifiques pour son efficacité à absorber de la chaleurchaleur et du dioxyde de carbone (CO₂) en excès dans notre atmosphère. Il joue ainsi un rôle important de régulateur de notre climatclimat. Plus encore dans le contexte de réchauffement climatique anthropique que nous vivons. Et aujourd'hui, des chercheurs du National Center for Atmospheric Research (NCAR, États-Unis) rapportent même que l'océan Austral pourrait s'avérer encore plus efficace en la matière que ce qu'ils avaient imaginé jusqu'alors.

Cette conclusion, ils la tirent de mesures effectuées depuis des avions de recherche au cours de la décennie écoulée. D'un travail sur les modèles atmosphériques, également. Le tout venant compléter des mesures faites à la surface des océans. Des mesures déjà disponibles, mais trop parcellaires pour donner une image précise des échanges de CO₂ qui se produisent entre l'atmosphère et la mer.

Les données recueillies pendant les campagnes aériennes, quant à elles, ont permis de capturer le gradient vertical de CO₂. Les chercheurs racontent même comment ils ont pu voir les concentrations en CO₂ diminuer de manière sensible à chaque fois que leur avion plongeait près de la surface de l'océan. Faisant apparaître des turbulencesturbulences, preuves d'un contact étroit entre l'airair et l'eau.

Mieux comprendre les puits de carbone

Travailler sur plusieurs campagnes réparties sur différentes périodes de l'année, le tout sur un intervalle de dix ans, a finalement permis aux chercheurs de reconstruire une image claire de la quantité de CO₂ que l'océan Austral absorbe ou libère. Selon eux, l'absorption est beaucoup plus importante en été. Grâce probablement à la prolifération du phytoplancton. Globalement, sur une année, les chercheurs estiment que l'océan qui borde l'Antarctique n'absorbe pas moins de deux milliards de tonnes de CO₂.

Mieux comprendre le positionnement et le fonctionnement des puits de carbone répartis sur notre Planète apparaît aujourd'hui crucial. Cela pourrait aider à mieux prévoir le réchauffement climatique à venir d'une part. Et d'autre part, à évaluer l'impact des mesures de réduction de nos émissions de gaz à effet de serre.

Les chercheurs du National Center for Atmospheric Research suggèrent ainsi qu'un programme régulier d'observations aériennes au-dessus de l'océan Austral pourrait, par exemple, aider à comprendre si la capacité de la région à absorber du carbone est en train de changer sous l'effet du réchauffement climatique. Ils avancent même que la méthode pourrait fournir des informations importantes dans d'autres régions du globe.