"Les océans sont-ils actuellement des puits ou des sources de carbone ?" par le Dr. Mae-Wan Ho

Communiqué de Presse de l’ISIS en date du 25/07/2006
Une version entièrement référencée de cet article inritulé Oceans Carbon Sink or Source est accessible par les meùbres de l’ISIS sur le site www.i-sis.org.uk/OceanCarbonSink.php

L’observation des océans par la NASA

Le projet de la NASA dénommé SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field-of-View Sensor) (SeaWiFS) a suivi l’état des océans vingt-quatre heures par jour, tous les jours, depuis Septembre 1997 [1]. Il a fourni des données quantitatives sur l’état biologique des océans du monde, à travers les couleurs indiquées par la télédétection.
Dans la plupart des régions du monde, les couleurs des océans varient avec la concentration en chlorophylle et en quelques autres pigments végétaux contenus dans le phytoplancton : plus la concentration en pigments végétaux est élevée, plus l’eau est verte. Comme un capteur du satellite peut, en l’absence de nuages, visualiser chaque kilomètre carré d’océan toutes les 48 heures, les données de la couleur des océans acquises par satellite sont précieuses pour déterminer l’abondance de la vie marine et pour évaluer le rôle de l’océan dans le changement climatique.

Une grande question à laquelle le projet devait réponde était de savoir si les océans sont une source de carbone qui rajoute du dioxyde de carbone dans l’atmosphère, ou bien un puits de carbone qui le retire de l’atmosphère ; cela est crucial pour la surveillance du changement climatique et pour prendre les mesures appropriées.
Les océans contiennent non seulement 97 pour cent de toute l’eau sur terre, mais ils sont aussi le plus grand réservoir de carbone, et donc un acteur majeur dans le climat et le changement climatique (voir Oceans and global warming *,
* Version en français "Les océans et le réchauffement planétaire" par le Dr. Mae-Wan Ho. Traduction et compléments de Jacques Hallard. Accessible sur http://isias.transition89.lautre.net/spip.php?article252

Les échanges de carbone actifs et passifs

Le dioxyde de carbone présent dans l’atmosphère peut se dissoudre dans l’eau, et les régions les plus froides et les plus agitées des océans ont tendance à absorber le dioxyde de carbone, tandis que les régions les plus chaudes et les moins agitées ont tendance à le libérer, car le dioxyde de carbone est moins soluble dans l’eau chaude que dans l’eau froide.
Au début des années 1990, les océans ont été considérés comme un puits net de carbone [2], et la partie septentrionnale de l’océan Atlantique comptait pour 60 pour cent du dioxyde de carbone absorbé par les océans du monde, dont la masse était estimée à environ 2 Gt par an [3 ].

L’absorption et la libération passive du dioxyde de carbone ne sont pas aussi importantes cependant, que la fixation active du dioxyde de carbone par le phytoplancton avec la photosynthèse et que sa dissémination active par la respiration de toutes les communautés vivantes des organismes marins, dont la quantité est estimée à environ 100 Gt par an.
Le phytoplancton est constitué d’algues vertes microscopiques qui croissent à des vitesses prodigieuses dans les couches superficielles des océans : il constitue l’alimentation d’une énorme chaîne trophique marine et sa biomasse est estimée à neuf fois plus que celle de la chaîne alimentaire terrestre.
Une population de phytoplancton florissante tendrait à supprimer plus de dioxyde de carbone par photosynthèse qu’il n’en est retourné par la respiration de toutes les communautés réunies (le zooplancton et le phytoplancton, plus d’autres organismes vivant dans les couches à la surface), et l’océan fonctionnerait comme un puits de carbone efficace.
Inversement, si la respiration des communautés vivantes devaient surpasser en activité la photosynthèse, plus de dioxyde de carbone serait généré que ce qui est fixe, et l’océan deviendrait alors une source de carbone.

Le suivi du fonctionnement du plancton dans les océans est donc en fait très important pour la prévision du climat et de ses changements.

Le Nord-Est de l’Atlantique est une source de carbone

Les scientifiques de plusieurs universités espagnoles ont utilisé des données provenant de neuf croisières espagnoles menées entre 1991 et 2000 dans le Nord-Est de l’Atlantique subtropical pour calculer la production primaire brute (photosynthèse) et la respiration [4].
Ils ont constaté que dans les deux tiers des 33 stations qui avaient enquêté, que le taux de respiration était plus grand que celui de la photosynthèse. Cela signifiait que le phytoplancton n’arrivait pas à fixer le dioxyde de carbone assez vite, et les océans, ou du moins dans le Nord-Est de l’océan Atlantique, pourraient être une source de carbone au lieu d’un puits de carbone.

Dans le mécanisme de la photosynthèse, le dioxyde de carbone et l’eau sont combinés pour synthétiser des sucres (glucides) avec un dégagement d’oxygène ; à l’inverse, l’oxygène est consommé pour oxyder les sucres en dioxyde de carbone et en eau dans la respiration. Ainsi, un moyen commode d’estimer les taux de la photosynthèse et de la respiration, est de mesurer l’oxygène produit (à la lumière) et consommé (à l’obscurité).

Les chercheurs ont constaté que la photosynthèse, en moyenne sur l’ensemble des stations marines dans le nord de l’Atlantique, a été de 2 600 + 271 mg O2/m&/jour, tandis que la respiration moyenne était de 3 821 + 276 mg O2/m&/jour. De toute évidence, le rythme respiratoire était, de loin, bien au-delà de l’activité photosynthétique. Une preuve supplémentaire a indiqué qu’au cours de la période d’un an, la respiration avait encore dépassé la production brute par photosynthèse.

L’étude a été concentrée sur une colonne d’eau d’une profondeur à laquelle un pour cent de la lumière du soleil a pu pénétrer depuis la surface avec un plein soleillement, et ne comprent pas la respiration des organismes vivants à des profondeurs supérieures, où aucune photosynthèse ne peut avoir lieu. Si cette respiration des organismes vivants était incluse, le déficit de la production brute serait encore plus grand. Les scientifiques ont estimé que 0,5 Gt de carbone est libéré chaque année, uniquement par les communautés planctoniques qui couvrent les 5,26 millions de kilomètres carrés du Nord-Est de l’Atlantique subtropical.

D’autres éléments sont apparus depuis, indiquant que l’augmentation du dioxyde de carbone dans l’atmosphère et le réchauffement planétaire nuisent aux conditions de croissance pour le phytoplancton : ce qui a le potentiel d’anéantir les organismes marins à sa base même et à aggraver le réchauffement climatique (Shutting down the oceans)*.
* Versions en français de cette même série intitulée ‘La dérérioration des océans’ :
– Acte I : L’acidification des océans
– Acte II : Les brusques changements du plancton
– Acte III Le réchauffement planétaire et les océans : le dernier souffle de l’écologie verte’

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Définitions et compléments en français :

Traduction, définitions et compléments en français :

Jacques Hallard, Ing. CNAM, consultant indépendant.
Relecture et corrections : Christiane Hallard-Lauffenburger, professeur des écoles
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