Les flux de carbone organique vers l'Océan arctique sous la menace du changement climatique

Le bassin de l'Ienisseï en Sibérie est le plus grand bassin versant Arctique et constitue un hydrosystème clé dans l'analyse des transferts de carbone organique vers les océans. En effet, ses sols gelés en permanence représentent le plus grand stock de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C,...) organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande...) immobilisé depuis des milliers d'années sur la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...). Parue dans la revue Water Research, une récente étude menée par le Laboratoire Ecologie Fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions....) et Environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) (EcoLab - CNRS/Univ Toulouse Paul Sabatier/INP Toulouse) en collaboration avec le Melnikov Permafrost Institute et l'Ugra Research Institute of Information Technologies, présente une nouvelle estimation des flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments...) de carbone organique dissous et particulaire du plus grand bassin versant (Un bassin versant ou bassin hydrographique est une portion de territoire délimitée par des lignes...) sibérien (Le sibérien est une race de chat originaire de Russie. Ce chat de grande taille est...) vers l'océan Arctique (L'océan Arctique, ou océan glacial Arctique, s'étend sur une surface de...). Cette estimation a été faite au pas de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) journalier à partir de mesures à haute résolution temporelle et d'une modélisation à base physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...). Cette étude permettra d'appréhender au mieux le devenir des exports vers l'océan (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par...) Arctique (L’Arctique est la région entourant le pôle nord de la Terre, à l’intérieur et aux...) face au changement climatique.


Plus grand bassin versant (En géomorphologie, un versant est une surface topographique inclinée, située entre...) Arctique, le bassin de l'Ienisseï en Sibérie constitue un hydrosystème clé dans l'analyse des transferts de carbone organique vers les océans car ses sols gelés en permanence (ou pergélisols) représentent le plus grand stock de carbone organique immobilisé depuis des milliers d'années sur la planète. Leur dégel libère d'importants flux de matières organiques qui, d'une part, transportent des contaminants accumulés depuis des années et qui d'autre part, vont bouleverser la biogéochimie de l'océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau...) Arctique.

Pour la première fois, une étude parue dans Water Research et impliquant le Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (EcoLab - CNRS/Univ Toulouse Paul Sabatier/INP Toulouse), a estimé les flux de sédiments et carbone organique dissous et particulaires apportés par le fleuve (En hydrographie francophone, un fleuve est un cours d'eau qui se jette dans la mer ou dans...) Ienisseï à l'Océan Arctique, au pas de temps journalier, ce qui permet de capturer au plus près les flux liés au dégel.

Le modèle numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information...) utilisé a été calibré et validé à partir des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) observées au cours des campagnes de mesures des projets Arctic-GRO et TOMCAR (projet coordonné par EcoLab) à des pas de temps haute résolution, permettant de suivre le dégel du bassin versant en temps réel ainsi que de prendre en compte de la manière la plus fiable possible l'effet des grandes crues printanières sur les exports. Sur la période 2003-2016, environ 60% des exports de carbone organique ont lieu durant la crue.

Dans un contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le...) de changement climatique qui affecte grandement ces écosystèmes arctiques, les auteurs ont démontré que les zones les moins gelées sont les plus contributives au flux total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un...) de carbone organique. Ces résultats permettront d'évaluer par la suite l'impact du dégel du pergélisol sur les flux de carbone organique et de contaminants associés vers l'océan Arctique et ainsi évaluer les effets à court et long terme sur les grands cycles biogéochimiques océaniques.

Référence:
C. Fabre, S. Sauvage, N. Tananaev, G. Espitalier Noël, R. Teisserenc, J.L. Probst, J.M. Sánchez Pérez, "Assessment of sediment and organic carbon exports into the Arctic ocean: The case of the Yenisei River basin", Water Research, Volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...) 158, 2019, p. 118-135.

Contacts:
- Clément Fabre - Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB - CNRS/Univ Toulouse Paul Sabatier/INP Toulouse)
- José Miguel Sanchez Pérez - Laboratoire Ecologie Fonctionnelle et Environnement (ECOLAB - CNRS/Univ Toulouse Paul Sabatier/INP Toulouse)
- Catherine Donati - Correspondante communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle,...) de l'ECOLAB