L'océan moins efficace pour absorber le CO2

Publié par Isabelle le 14/02/2009 à 00:00
Source: CNRS
Illustration: NASA
Dans l'océan Indien Austral, le changement climatique se traduit par des vents plus forts qui brassent les eaux et entraînent une remontée de CO2 en surface depuis les profondeurs. C'est l'analyse des chercheurs qui ont travaillé sur les dernières mesures de terrain réalisées par l'INSU (1) du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand...), l'IPEV (2) et l'IPSL (3). Résultat: l'océan Austral (L'océan Austral ou océan Antarctique ou océan glacial Antarctique est l'étendue d'eau qui...) ne peut plus absorber autant de CO2 atmosphérique qu'auparavant. Son rôle de "puits de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C,...)" diminue. Il serait même dix fois plus faible que précédemment estimé. On observe la même tendance dans les hautes latitudes de l'Atlantique Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.).

L'augmentation du taux de CO2 dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :), responsable du réchauffement climatique (Le réchauffement climatique, également appelé réchauffement planétaire, ou...), est le résultat des activités humaines (utilisation de combustibles fossiles et déforestation). Mais le réchauffement est atténué par les océans et les écosystèmes continentaux, capables d'absorber une grande partie des émissions de CO2. L'océan (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par...) est le principal puits de carbone (4) planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire...), mais depuis dix ans, il est de moins en moins capable de jouer ce rôle, au nord comme au sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.).

Ce constat est celui de Nicolas Metzl et de son équipe au laboratoire LOCEAN (5) de l'IPSL. Il s'appuie sur les mesures du Service d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) OISO (6), qui a vu le jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...) il y a dix ans, grâce au soutien de l'INSU du CNRS, de l'IPEV et de l'IPSL, pour mieux évaluer les variations du cycle du CO2 océanique sur des échelles saisonnières à décennales. De 1998 à 2008, l'observatoire OISO a mené des campagnes répétées de mesures de CO2 dans le sud de l'océan indien (L’océan Indien s'étend sur une surface de 75 000 000 km². Il est limité au nord...), entre 20 et 60 degrés de latitude (La latitude est une valeur angulaire, expression du positionnement nord-sud d'un point sur Terre...), à bord du navire (Un navire est un bateau destiné à la navigation maritime, c'est-à-dire prévu...) Marion-Dufresne (7). Les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) ainsi récoltées, associées à des données plus anciennes (1991-1995), indiquent que la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) de CO2 augmente plus rapidement dans les eaux de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) que dans l'atmosphère (de 2.1 microatmosphères/an dans l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) contre 1.7 seulement dans l'air). Ainsi, bien que le taux de CO2 dans l'atmosphère reste supérieur à celui des eaux de surface, la différence s'amenuise.

Selon l'analyse de N. Metzl, responsable du programme OISO, cette augmentation est la conséquence des changements climatiques dans les hautes latitudes, qui se traduisent par une différence relative des pressions atmosphériques entre 40 et 60 degrés de latitude sud. Cette différence accrue entraîne une augmentation de la vitesse (On distingue :) des vents, qui a pour effet un brassage plus important de l'océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau...): les eaux de surface se mélangent avec les eaux profondes. Or, les eaux de surface contiennent moins de CO2 qu'en profondeur, car ce gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) est pompé par l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) de photosynthèse (La photosynthèse (grec φῶς phōs, lumière et...) du phytoplancton marin. De plus, quand ces organismes meurent, ils sédimentent dans les eaux profondes où ils sont dégradés par les bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées...) contribuant ainsi à enrichir les eaux profondes en CO2. Ainsi, lorsque l'océan est d'avantage brassé par les vents, cela conduit à des apports plus importants de CO2 en surface depuis les couches profondes et par conséquent une moindre capacité d'absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise...) par l'océan du CO2. C'est la première fois que des mesures de terrain viennent confirmer le rôle des changements climatiques sur le cycle du CO2 océanique dans l'hémisphère sud (L'hémisphère sud ou hémisphère austral est la moitié du globe terrestre...).

Les chercheurs de l'IPSL ont utilisé leurs mesures pour estimer l'efficacité du puits de carbone océanique sur une plus grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un...) géographique: celle de tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) l'océan Austral (Le mot austral (du latin australis) est un adjectif qualifiant ce qui se situe dans l'hémisphère...). Ils ont mis en commun les données du programme OISO avec d'autres données internationales de CO2 océanique. Avec leurs collègues, ils ont revu à la baisse le puits de carbone dans l'océan Austral, grâce notamment aux observations menées pendant l'hiver (L'hiver est une des quatre saisons des zones tempérées.) austral. Le puits de carbone serait 10 fois inférieur aux précédentes estimations: il serait ainsi de 0,05 gigatonne de carbone/an (GtC/an) au lieu de 0,5 GtC/an.

N. Metzl et ses collègues ont également pris part à l'analyse du puits de CO2 océanique dans l'Atlantique Nord (8), en associant les données récoltées dans cette région depuis 1993 (9) à d'autres données internationales. Conclusion: le puits de CO2 a diminué de 50 pour cent de 1996 à 2005 dans l'Atlantique nord. Le mécanisme proposé par les chercheurs semble pour l'instant (L'instant désigne le plus petit élément constitutif du temps. L'instant n'est pas...) davantage lié à l'oscillation (Une oscillation est un mouvement ou une fluctuation périodique. Les oscillations sont soit à...) des conditions météorologiques qu'au changement climatique (10).

Au sud comme au nord, on assiste depuis plus de dix ans à une diminution des puits de carbone océaniques, ce qui va dans le sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but...) d'un renforcement du taux de CO2 dans l'atmosphère et donc du réchauffement climatique. Jusqu'où cela peut-il aller et quelles seront les conséquences sur le climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une...) futur ? Pour le savoir, les chercheurs doivent poursuivre ces observations et tenir compte de ces nouveaux résultats pour valider les modèles, notamment les modèles couplés climat/carbone intégrant la biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant....) marine tels ceux utilisés dans le cadre des rapports du GIEC . En effet, les modèles actuellement utilisés pour les prédictions climatiques ne simulent pas correctement l'évolution du CO2 océanique observé depuis deux décennies dans les hautes latitudes nord et sud.

Notes:

(1) Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) national des sciences de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.)
(2) Institut polaire français Paul-Emile Victor
(3) Institut Pierre Simon Laplace, qui regroupe cinq laboratoires mixtes du CNRS
(4) un puits de carbone est un réservoir naturel de carbone qui absorbe le CO2 de l'atmosphère et donc contribue à diminuer la quantité de CO2 atmosphérique
(5) Laboratoire d'océanographie (L’océanographie (de « océan » et du grec γρ?φειν...) et du climat: expérimentations et approches numériques (LOCEAN – laboratoire CNRS/UPMC/MNHN/IRD)
(6) Océan Indien Service d'Observations
(7) navire affrété par l'IPEV et les Terres australes et antarctiques françaises
(8) dans le cadre du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) européen CARBOOCEAN.
(9) dans le cadre de l'observatoire SURATLANTE de l'INSU
(10) voir l'article correspondant sur le site de l'INSU www.insu.cnrs.fr/a2842,sautes-humeur-pu ... -nord.html
(11) Groupe intergouvernemental sur l'évolution du climat www.insu.cnrs.fr/a2369,giec-recompense-par-nobels.html


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