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Image satellite de la couleur de l'océan. La couleur pourpre indique la grande pauvreté en chlorophylle de la zone étudiée. Crédit : SeaWiFS Project, Nasa/Goddard Space Flight Center, Orbimage
L’océan est couplé de façon très étroite à l’atmosphère et donc au climat. Si l'on veut comprendre toutes les conséquences du réchauffement climatique il faut étudier les propriétés chimiques et physiquesphysiques de l'eau des océans, sans oublier de prendre en compte l'action des organismes vivants. C'est dans ce cadre que la campagne Biosope s'est déroulée (BIogeochemistry & Optics SOuth Pacific Experiment). Son objectif était d'étudier, durant l'été austral, la variabilité des propriétés biologiques, bio-géochimiques et bio-optiques d'une variété de régimes trophiques dans le Pacifique Sud.
En 2004, les chercheurs du Laboratoire de microbiologie, de géochimie et d'écologie marines (LMGEM/COM) et du Laboratoire d'océanographie de Villefranche-sur-mer (LOV/OOV) ont étudié la transparencetransparence de l'eau dans les eaux du Pacifique Sud-Est, le long d'une ligne allant des îles Marquises aux côtes du Chili. Dans cette zone, le rayonnement solaire UVUV atteint une profondeur étonnamment élevée. Bien plus, dans une région située à l'ouest de l'île de Pâques et connue sous le nom de Tourbillon du Pacifique Sud, les profondeurs de pénétration sont les plus importantes jamais rapportées pour des eaux océaniques, comme on peut le voir sur la figure 1.
Figure 1. Profondeurs auxquelles parvient 10 % de l'éclairement de surface, pour les UV-B (305 nm) et les UV-A (340 nm), dans l'océan Pacifique Nord (Goes et al., 1995, Photochem. Photobiol. 62, 703-710), en Antarctique (Helbling et al., 1995, Mar. Ecol. Prog. Ser. 126, 293-298), en Méditerranée orientale (Obernosterer et al., 1999, Aquat. Microb. Ecol. 20, 147-156), dans le Golfe du Mexique (Weinbauer et al., 1997, App. Environ. Microbiol. 63, 2200-2205), dans l'Atlantique subtropical (Obernosterer et al., 2001, Limnol. Oceanogr. 46, 632-643) et dans le tourbillon du Pacifique Sud (Tedetti et al., 2007).
Plus pure donc plus riche en rayons ultraviolets dangereux
Les UV peuvent altérer l'ADNADN des organismes vivants, provoquant des mutations et donc altérant leur métabolismemétabolisme. C'est particulièrement vrai pour les organismes planctoniques, souvent transparents et de très petites tailles. De plus, en oxydant et en dégradant de la matièrematière organique dissoute dans l'eau des océans, le rayonnement UV peut modifier le cycle du carbonecycle du carbone influencé par les bactériesbactéries présentes dans l'eau et qui utilisent cette matière dissoute. Comme le cycle du carbone est étroitement corrélé à la dynamique du gaz carboniquegaz carbonique absorbé ou relâché dans l'atmosphèreatmosphère par les océans, et que le CO2 est un important gaz à effet de serregaz à effet de serre, on comprend pourquoi la découverte d'une telle profondeur de pénétration, qui plus est associée aux eaux biologiquement très pauvres du Tourbillon du Pacifique Sud, est une découverte particulièrement intéressante pour les océanographes et les climatologuesclimatologues.
Figure 2. Les eaux océaniques quasiment violettes du tourbillon du Pacifique Sud. Crédit : LOV/OOV, Joséphine Ras
Devant cette profondeur de pénétration qui peut atteindre 60 mètres, on peut conclure que la pureté de ces eaux est pas seulement plus élevée que ce que l'on peut obtenir en laboratoire d'un point de vue optique, mais aussi d'un point de vue chimique (mise à part la teneur en sel, bien sûr...).
Ces deux propriétés ne sont d'ailleurs pas totalement indépendantes car c'est la quantité de particules diffusantes et de matière dissoute qui influe sur le coefficient d'absorptionabsorption de l'eau. Ainsi, alors que les eaux de la mer des Sargasses ou de la mer Méditerranéemer Méditerranée orientale sont déjà réputées pour leur "bleu profond", cette zone du Pacifique se distingue à nouveau des autres océans de la planète par la couleurcouleur presque violette de ses eaux, comme on peut le voir sur la figure 2.
