Comment naissent et vivent les océans ? Comment interagissent-ils avec le climat ? La vie y est-elle menacée ? À l’occasion de la Conférence des Nations unies sur les océans qui se tient du 27 juin au 1er juillet à Lisbonne, découvrez dans cette infographie de la collection Sagascience un état des lieux des connaissances et des mystères que tentent de résoudre les scientifiques
Un enjeu crucial
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Pour son rôle dans la régulation du climat, la biodiversité qu’il abrite et les services multiples et vitaux qu’il rend aux sociétés humaines, le maintien en bonne santé de l’Océan est un enjeu crucial. Mais les effets combinés du changement climatique et des activités humaines mettent en péril la machine océanique, faisant peser de nouvelles menaces pour le vivant. Immense laboratoire physique, géologique, chimique et biologique, l’océan reste pour autant un grand inconnu. Les scientifiques sont sur tous les fronts – et dans tous les fonds – océaniques pour tenter de repousser toujours plus loin les frontières de la connaissance sur nos océans.
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Comment naissent et évoluent les océans ?
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Les océans couvrent 70 % de la surface de la planète et contiennent 97 % de l’eau sur Terre. Ils abritent également la majorité de la biodiversité. Mais cet immense réservoir de richesses n’a pas toujours eu la configuration qu’on lui connaît aujourd’hui. Au fil des temps géologiques et climatiques, intimement liée au ballet des continents, la forme des océans a évolué. Dorsales et bassins océaniques, fosses et abysses, rifts, monts hydrothermaux : la richesse des paysages des fonds marins nous révèle une partie de leur histoire…
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… Quels liens avec le climat ?
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Depuis la révolution industrielle, les activités humaines ont mis à mal le fragile équilibre de la machine océanique. Parce qu’ils captent une partie des émissions de gaz à effet de serre anthropiques, les océans de la planète se réchauffent, s’asphyxient et s’acidifient. La vitesse de ces changements et leur ampleur sur ces dernières décennies rendent ainsi l’avenir du couple Océan-climat incertain. Et pour cause, chaque variation – de température ou de salinité – pourrait entraîner de grandes conséquences. Pour tenter de comprendre et de prévoir le rôle de l’Océan sur le climat de la planète, les scientifiques observent les bouleversements en cours et leurs impacts sur la biodiversité…
… Le changement climatique induit donc de nombreux effets sur le fonctionnement et sur l’équilibre des océans. L’intensification de la stratification liée au réchauffement réduit les apports nutritifs de la couche éclairée vers les couches profondes de l’océan. Le réchauffement des couches de surface agit, lui, indirectement sur la pompe physique, le carbone se dissolvant moins pour des températures plus élevées. Avec un effet identique sur l’oxygène et donc un impact : la proportion de zones de haute mer dépourvues de tout oxygène, au cours des cinquante dernières années, a plus que quadruplé. Quant aux sites à faible teneur en oxygène situés près des côtes, y compris les estuaires et les mers fermées ou semi-fermées, ils ont été multipliés par 10 depuis 1950…
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… Quel est l’impact de la fonte des glaces sur la pompe à carbone ?
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Sentinelles du climat, les régions polaires sont aujourd’hui au cœur des changements globaux.
Entre 1994 et 2017, la planète a perdu 28 000 milliards de tonnes de glace. Alimentée par le réchauffement climatique, cette fonte, inexorable, prend différentes formes. La disparition des glaciers et des calottes glaciaires participe directement à la hausse du niveau de la mer partout sur la planète – contrairement à la fonte de la banquise, constituée d’eau de mer gelée.
Mais le réchauffement des pôles a aussi une multitude d’effets sur le climat global à travers les courants marins ou la circulation atmosphérique, fortement dépendants de ce qu’il se passe dans les régions froides.
Pour les scientifiques, l’océan Austral est un laboratoire à ciel ouvert. Région clé du climat, cet immense océan (25 à 30 % de la superficie de tous les océans du monde) est l’un des puits de carbone océanique les plus efficaces : une superpompe à carbone et à chaleur qui capte près de 40 % des émissions séquestrées par l’ensemble des océans. Au cœur de cet immense courant qu’est la circulation thermohaline, il transporte la chaleur et les éléments chimiques d’un bout à l’autre de la planète, ce qui en fait un « hub » entre les 3 autres océans pour les nutriments. Ses températures glaciales augmentent la dissolution du CO2 ; les 40e rugissants, 50e hurlants, 60e déferlants, ces vents violents que l’on croise dans l’océan Austral mélangent très rapidement les lourdes et denses (car plus salées) eaux de surface, avec celles en profondeur, entraînant le CO2 au fond des océans.
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Fonte des glaces et désoxygénation
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La fonte des glaces induit une augmentation de la stratification des océans. L’eau douce ou moins salée (et donc plus légère en surface), se mélange plus difficilement avec l’eau plus salée (et plus lourde en subsurface). Ainsi, moins de gaz dissous, CO2 comme O2, sont amenés à être introduits dans l’océan. En plus des effets de changement de circulation (notamment thermohaline), la fonte des glaces pourrait amplifier l’effet de la désoxygénation. Cela reste encore à étudier et à prouver actuellement.
Mais parce qu’il est aussi dangereux et difficile d’accès, l’océan Austral est encore largement méconnu. C’est pourtant là, dans ce milieu extrême et isolé, que l’on observe comme nulle part ailleurs les effets du changement climatique. Les Terres australes et antarctiques françaises (TAAF) – comprenant l’archipel Crozet, l’archipel Kerguelen, les îles Saint-Paul et Amsterdam, la terre Adélie en Antarctique, et les îles Éparses – font figure de terrains de recherche et d’exploration uniques au monde. C’est aujourd’hui l’une des plus grandes aires marines protégées au monde ; c’est également là que l’on observe l’une des fontes les plus rapides de glaciers : la calotte Cook, dans les îles Kerguelen…
…Pour l’instant, les observations laissent penser que la pompe à carbone et à chaleur de l’océan Austral est intacte. Mais parce qu’il absorbe plus de carbone que les autres, il s’acidifie également plus rapidement. Parce qu’il se réchauffe aussi, la température de l’eau risque de réduire la solubilité du gaz. La capacité future de l’océan à remplir son rôle de thermostat global se joue en partie ici…
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Voir l’intégralité de cette infographie Sagascience consacrée à l’océan par le biais du communiqué d’Anne-Sophie Boutaud du 24/06/2022 sur CNRS Le Journal
Lire aussi l’actualité du 24/06/2022 sur le site du CNRS
