Trois études publiées ce mois-ci et auxquelles ont participé des chercheurs espagnols illustrent le rôle des océans et des écosystèmes aquatiques dans la régulation de l’environnement et du climat.
Les chercheurs ont mis en évidence le rôle de « filtre à polluants » que jouent les eaux proches de l’Arctique, entraînant en conséquence des problèmes de contamination de certains écosystèmes.
Une autre étude montre par ailleurs le potentiel des écosystèmes aquatiques dans la production de dioxyde de carbone, liée à l’augmentation de la température. Enfin, des chercheurs espagnols soulignent l’importance des prairies d’algues sous-marines comme zones de stockage de ce même gaz.
L’océan contrôle la contamination atmosphérique des polluants organiques vers l’Arctique
Une étude, menée par Jordi Dachs de l’Institut de Diagnostique de l’Environnement et des Etudes de l’Eau, a permis pour la première fois, de démontrer le rôle de l’océan dans le contrôle des flux des polluants organiques vers l’Arctique. Les données ont été obtenues par l’Unité de Technologie Marine du CSIC via l’analyse de données d’expéditions à travers les océans.
Les polluants organiques persistants (POP) concernés par l’étude sont des composés organiques qui se caractérisent par leur toxicité, leur persistance dans l’environnement, leur bio-accumulation et leur capacité de transport, pouvant atteindre de très longues distances. Ils proviennent de deux principaux modes de production : la synthèse de produits chimiques et la combustion non-intentionnelle des déchets ménagers. Leurs effets négatifs directs pour les écosystèmes et les humains, en raison de leur accumulation dans la chaîne alimentaire ont conduit à les placer dans le répertoire des polluants de l’Organisation des Nations Unies.
Les auteurs de l’étude, publiée dans « Nature Communications » ont montré la correspondance entre l’augmentation de la quantité de dépôt des POP mesurable dans l’Atlantique Nord et la diminution de la quantité de ces mêmes polluants dans l’atmosphère. La contamination atmosphérique est progressivement réduite par un processus de filtration de l’océan, qui dirige en quelques sorte les POP vers la zone Arctique, le phénomène de dépôt et d’accumulation étant favorisé par les basses températures. Les polluants les plus concernés par ce transfert sont les plus lourds, comme les PCB (polycholorobiphényles).
Ces informations soulèvent une nouvelle inquiétude liée aux conséquences du fonctionnement de cette « bombe biologique océanique », pour la faune et les populations vivant à proximité des pôles. Au-delà de l’amélioration de la compréhension des cycles biogéochimiques de ces polluants, les résultats du travail du CSIC ouvrent ainsi une problématique plus politique sur les moyens spécifiques de protection du Pôle Nord.
Les écosystèmes aquatiques produiront plus de dioxyde de carbone que les écosystèmes terrestres si la température augmente
Une étude internationale à laquelle a participé l’Institut des Sciences de la Mer du CSIC a produit une compilation de données globales et une théorie mathématique permettant de modéliser la respiration des écosystèmes aquatique et terrestre. De cette manière, les chercheurs ont calculé le taux de croissance de la respiration de ces deux environnements face à l’augmentation des températures. Il en résulte que les écosystèmes aquatiques pourront produire jusqu’à deux fois plus de dioxyde de carbone que les écosystèmes terrestres.
La respiration est un paramètre fondamental du cycle du carbone. Elle régule la concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère et, de ce fait, participe à la régulation du climat. C’est un phénomène sensible à l’augmentation de la température, ce qui se traduit dans le modèle développé par les chercheurs par la prise en compte d’une énergie d’activation qui caractérise la sensibilité de la production de dioxyde de carbone face à un changement de température.
José Maria Montoya, un des auteurs de l’étude, explique que c’est à travers de longues périodes qu’apparaît une large différence de production de dioxyde de carbone entre les écosystèmes car l’énergie d’activation de la respiration dans les écosystèmes aquatiques est plus élevée que celle des écosystèmes terrestres.
L’explication de ce phénomène se trouve dans les flux de carbone. Les écosystèmes terrestres sont dans une situation de système fermé et sont limités dans leur production de dioxyde de carbone. Les écosystèmes aquatiques reçoivent du carbone en provenance des écosystèmes terrestres à travers notamment du ruissellement des pluies. Ils ont la possibilité de fixer plus de carbone par photosynthèse et, ainsi, celle de produire aussi plus de dioxyde de carbone par respiration.
Pour conclure sur des conséquences à l’échelle mondiale, une modélisation plus détaillée est requise. Cependant le mécanisme et les différentes découvertes dans ce travail représentent une étape fondamentale.
Les algues marines ont un rôle clé dans le maintien du carbone hors de l’atmosphère
Les algues marines représentent une part importante dans les ressources naturelles encore disponibles pour combattre le changement climatique.
Par unité de surface, les prairies sous-marines, de par leurs compositions en algues, seraient susceptible de stocker deux fois plus de dioxyde de carbone que les forêts terrestres des climats tempérés et tropicaux.
Les résultats d’une première recherche internationale sur la totalité du globe, à laquelle le CSIC a participé, démontrent que les sous-sols marins emmagasinent 83.000 tonnes de carbone par kilomètre carré. Par comparaison, une forêt terrestre emmagasine 30.000 tonnes de carbone par kilomètre carré, avec un stockage principal dans le bois des arbres. Bien que les prairies sous-marines occupent seulement 0.2% des fonds marins sur le globe, elles sont responsables de plus de 10% du carbone enseveli dans les mers annuellement.
Source : BE Espagne numéro 117 (12/07/2012) – Ambassade de France en Espagne / ADIT