L'océan moins efficace pour absorber le CO2 émis par les activités humaines (OISO)

- communiqué de presse

Vendredi, 13 février 2009

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, l'IPEV(1) et l'IPSL(2). Résultat : l'océan austral ne peut plus absorber autant de CO2 atmosphérique qu'auparavant. Son rôle de "puits de carbone" diminue. Il serait même 10 fois plus faible que précédemment estimé. On observe la même tendance dans les hautes latitudes de l'Atlantique Nord.

L'augmentation du taux de CO2 dans l'atmosphère, responsable du réchauffement climatique, est le résultat des activités humaines (utilisation de combustibles fossiles et déforestation). Mais le réchauffement est atténué par les puits de carbone que sont les océans et les écosystèmes continentaux, capables d'absorber une grande partie des émissions de CO2. L'océan est le principal puits de carbone planétaire, mais depuis dix ans, il est de moins en moins capable de jouer ce rôle, au nord comme au sud.

Trajets des campagnes océanographiques du service d'observation OISO réalisées à bord du Marion Dufresne, entre 1991 et 2007, pour la mesure du CO2. © Nicolas Metzl Ce constat est celui de Nicolas Metzl et de son équipe, au laboratoire LOCEAN(3) de l'IPSL. Il s'appuie sur les mesures du Service d'observation OISO(4) (campagnes OISO 2009), qui a vu le jour il y a dix ans grâce au soutien de l'INSU, 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 répétitives de mesures de CO2 dans le sud de l'océan indien, entre 20 et 60 degrés de latitude, à bord du Marion Dufresne(5). Les données ainsi récoltées, associées à des données plus anciennes (1991-1995), indiquent une augmentation plus rapide dans les eaux de surface que dans l'atmosphère de la quantité de CO2 (de 2.1 micro-atmosphères/an dans l'eau contre 1.7 seulement dans l'air). Ainsi, bien que le taux de CO2 de l'atmosphère reste supérieur à celui des eaux de surface, la différence s'amenuise.

Vue de l'océan Austral lors de la 5e campagne OISO, hiver 2000. © Nicolas Metzl Selon l'analyse de N. Metzl, responsable du programme OISO, cette augmentation est la conséquence des changements climatiques dans les hautes latitudes. En effet, depuis près de 40 ans, on constate une augmentation de la différence relative des pressions atmosphériques entre 40 et 60 degrés de latitude Sud, due à l'augmentation des gaz à effet de serre (qui augmente la rétention des rayonnements infrarouges dans la basse atmosphère terrestre) et à la diminution de l'ozone stratosphérique (qui augmente la quantité de radiations solaires traversant la haute atmosphère), ce qui a pour effet d'augmenter la vitesse des vents. Du fait de cette accélération des vents, l'océan est davantage brassé : 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 est pompé par l'activité de photosynthèse du phytoplancton marin. De plus, quand ces organismes meurent, ils sédimentent dans les eaux profondes où ils sont dégradés par les bactéries contribuant ainsi à enrichir les eaux profondes en CO2. Ainsi, lorsque l'océan est davantage brassé par les vents, cela conduit à des apports plus importants de CO2 en surface depuis les couches profondes. 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.

Les chercheurs de l'IPSL ont utilisé leurs mesures pour améliorer les prévisions climatiques sur une plus grande échelle géographique : celle de tout l'océan Austral. 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 en hiver 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(6), en associant les données récoltées dans cette région depuis 1993 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 pour l'hémisphère nord semble pour l'instant davantage lié à l'oscillation des conditions météorologiques qu'au changement climatique(7) (nouvelle du 28-01-2009).

Au sud comme au nord, on assiste depuis dix ans à une diminution des puits de carbone océaniques, ce qui va dans le sens d'un renforcement du CO2 et donc du réchauffement climatique lui-même. Jusqu'où cet emballement peut-il aller ? Quelles seront les conséquences sur les phytoplanctons et les bactéries, sur le climat futur ? Pour le savoir, les chercheurs doivent tenir compte de ces nouvelles données dans leurs modèles, notamment les modèles couplés climat/carbone intégrant la biologie marine, tels ceux utilisés dans le cadre des rapports du GIEC(8). 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.

 

Note(s): 
  1. Institut polaire français Paul-Émile Victor
  2. Institut Pierre Simon Laplace, qui regroupe cinq laboratoires mixtes du CNRS
  3. Laboratoire d'océanographie et du climat : expérimentations et approches numériques (LOCEAN, laboratoire CNRS/UPMC/MNHN/IRD)
  4. Océan Indien service d'observation
  5. navire affrété par l'IPEV et les Terres australes et antarctiques françaises
  6. dans le cadre du projet européen CARBOOCEAN
  7. dans le cadre de l'observatoire SURATLANTE de l'INSU
  8. Groupe Intergouvernemental d'experts sur l'évolution du climat (communiqué de presse du 12-10-2007)
Source(s): 
  • Decadal increase of oceanic carbon dioxide in the southern indian ocean surface waters (1991-2007), Metzl, N., Deep-Sea Res II, special issue SOCOVV meeting, UNESCO/IOCCP, publié en ligne le 8 février 2009
  • Climatological Mean and Decadal Change in Surface Ocean pCO2, and Net Sea-air CO2 Flux over the Global Oceans. Takahashi, T., and 28 co-authors, Deep-Sea Res II, special issue SOCOVV meeting, UNESCO/IOCCP, publié en ligne le 8 février 2009
  • Trends in North Atlantic sea surface pCO2 from 1990 to 2006, Schuster, U., A.J. Watson, N. Bates, A. Corbière, M. Gonzalez-Davila, N.Metzl, D. Pierrot and M. Santana-Casiano, Deep-Sea Res II, special issue SOCOVV meeting, UNESCO/IOCCP, publié en ligne le 8 février 2009
Contact(s):
  • Nicolas Metzl, LOCEAN/Ecce Terra
    Nicolas [dot] Metzl [at] locean-ipsl [dot] upmc [dot] fr, 01 44 27 33 94 - 06 77 47 72 48

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