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Posté par Adrien le Mercredi 11/10/2017 à 00:00
Un pompage du CO2 atmosphérique jusqu'à de grandes profondeurs océaniques
Grâce à une caméra sous-marine développée au Laboratoire d'océanographie de Villefranche-sur-Mer (LOV/OOV, UPMC / CNRS) et embarquée lors de diverses campagnes océanographiques, des chercheurs du Laboratoire d'études en géophysique et océanographie (L’océanographie (de « océan » et du grec γρ?φειν / gráphein, écrire) est l'étude des océans et des mers de la Terre. Les océanographes étudient un très grand...) spatiales (LEGOS/OMP, UPS / CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) / CNES / IRD) et du LOV, ainsi que des chercheurs allemande (GEOMAR) et américaine (Université de Alaska) ont pu, mettre en évidence le long de l'équateur, dans le Pacifique et l'Atlantique, un chemin privilégié pour le transfert vertical (Le vertical (rare), ou style vertical, est un style d’écriture musicale consistant en accords plaqués.) de la matière organique (La matière organique (MO) est la matière carbonée produite en général par des êtres vivants , végétaux, animaux, ou micro-organismes. Il s'agit par exemple des glucides, protides et lipides. À la...) produite vers les abysses. L'export de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) lié à ce transfert (pompage biologique du CO2 atmosphérique par l'océan) se ferait en grande partie vers 3000 mètres, soit à une plus grande profondeur que celle attendue. Ces résultats devraient permettre une meilleure compréhension du processus de pompage (Le pompage est un phénomène aérodynamique qui intervient dans un compresseur. Il s'agit d'une instabilité aérodynamique qui donne naissance à des ondes longitudinales. Une inversion...) biologique.

L'océan (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par Jacques Perrin et Jacques Cluzaud dont le tournage a commencé en 2004 et produit en 2009.) joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et...) un rôle primordial dans le cycle du carbone et dans la régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.) du climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps...) en absorbant une grande quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur...) de carbone atmosphérique. Ce carbone peut être réémis vers l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) s'il reste dans les couches de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure, sa...) ou, au contraire, être séquestré dans l'océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau salée. En fait, il s'agit plutôt d'un volume, dont l'eau est en permanence renouvelée par...) en profondeur par des processus biologiques, chimiques et physiques complexes. Il peut notamment être fixé par les organismes phytoplanctoniques en surface, puis eux-mêmes être consommés par du zooplancton, des bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des...) et de plus gros organismes, avant d'être entraîné pour partie sous forme de déchets ou de cadavres vers les profondeurs océaniques. La façon dont le carbone de surface est ainsi exporté vers les couches profondes de l'océan n'est pas complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique permettant à l'utilisateur de limiter la quantité...) comprise. Pour comprendre la destination finale du carbone, il est notamment crucial de connaître la profondeur à laquelle les particules (détritus, pelotes fécales) sont reminéralisées (transformées à nouveau en carbone inorganique) et leur advection par les courants océaniques profonds.


Production primaire nette moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils étaient tous...), calculée de 2010 à 2015 à partir de cartes satellites (Satellite peut faire référence à :) (d), plus intense à l'équateur dans le Pacifique et l'Atlantique. Elle est à l'origine d'une sédimentation plus forte de neige (La neige est une forme de précipitation, constituée de glace cristallisée et agglomérée en flocons pouvant être ramifiés d'une infinité de façons. Puisque les...) marine (particules marines de grandes dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur,...) ressemblant à une chute de flocon de neige) localisée à l'équateur (a-c et e-j). La taille des particules considérées varie de 0,14 à 16,8 mm de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la longueur de ce...). Les valeurs de production primaire nette excédant l'échelle de couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).) sont représentées en blanc (Le blanc est la couleur d'un corps chauffé à environ 5 000 °C (voir l'article Corps noir). C'est la sensation visuelle obtenue avec un spectre lumineux continu, d'où...).
Au cours de leurs campagnes océanographiques respectives, dont TARA Océan, des équipes de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne...) française (LEGOS, LOV), allemande (GEOMAR) et américaine (Université de Alaska) ont utilisé une toute récente caméra (Le terme caméra est issu du latin : chambre, pour chambre photographique. Il désigne un appareil de prise de vues animées, pour le cinéma, la télévision ou la...) sous-marine: l'Underwater vision profileur développé dans un laboratoire français (LOV) et commercialisé dans le monde (Le mot monde peut désigner :) entier par une PME française (Hydroptic). À partir des images obtenues à l'aide de cette caméra fixée sur une rosette instrumentée, les chercheurs ont pu mettre en évidence à 8 reprises des colonnes de particules entre la surface et le fond de l'océan. Ces colonnes ont été observées à plusieurs milliers de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en 1/299 792 458...) de distance dans une bande de moins de 500 km de large autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres...) de l'équateur. Il ressort de façon inattendue que l'export de carbone se fait en grande partie vers 3000 mètres par des chutes de petites particules, dont on ne soupçonnait pas l'importance à de telles profondeurs.

Ces résultats suggèrent que l'export se fait à travers le couplage entre des processus biologiques incluant la production primaire locale dans l'upwelling (La Remontée d'eau[1] (Upwelling en anglais) est un phénomène océanographique qui se produit lorsque de forts vents marins (généralement des vents saisonniers) poussent l'eau de surface des océans laissant ainsi un vide où...) équatorial (remontée d'eaux froides et riches en nutriments vers la surface) et la migration verticale (La verticale est une droite parallèle à la direction de la pesanteur, donnée notamment par le fil à plomb.) diurne du zooplancton qui transporte chaque matin une partie de la production primaire qu'il a ingéré vers les profondeurs (300-600 m) où il relâche la partie non assimilée. Les processus physiques liés à la présence de courants zonaux profonds le long de l'équateur jouent aussi un rôle clef (Au sens propre, la clef ou clé (les deux orthographes sont correctes) est un dispositif amovible permettant d'actionner un mécanisme.) dans cette distribution. Les courants moyens profonds à l'équateur sont en effet très spécifiques car organisés en larges bandes de courants s'écoulant zonalement d'est en ouest (L’ouest est un point cardinal, opposé à l'est. C'est la direction vers laquelle se couche le Soleil à l'équinoxe, le couchant (ou ponant).) à l'équateur, et d'ouest en est à 2°. Ces derniers réalisent une sorte de canal privilégié pour la sédimentation des particules qui empêche la dispersion (La dispersion, en mécanique ondulatoire, est le phénomène affectant une onde dans un milieu dispersif, c'est-à-dire dans lequel les différentes fréquences constituant l'onde ne se propagent pas à la...) hors équateur. La persistance ( Persistance (statistiques) Persistance (informatique) en peinture : La Persistance de la mémoire (1931) en médecine : la...) de cette bande d'export est suggérée par la répétition des mesures à différentes saisons et différentes années. Les futures recherches devront évaluer l'impact de cette voie d'export privilégiée sur la biodiversité (La biodiversité est la diversité naturelle des organismes vivants. Elle s'apprécie en considérant la diversité des écosystèmes, des espèces,...) des organismes profonds et sur la capacité des océans à séquestrer du carbone.

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Source: CNRS-INSU