La dynamique du système des carbonates dans la Zone de minimum d’oxygène au large du Pérou

La zone de minimum d’oxygène (OMZ) du Pérou est une source intense de CO₂ pour l’atmosphère. Cette source de CO₂ est induite par un upwelling permanent qui transporte les eaux de subsurface riches en CO₂ total (Dissolved inorganic carbone) vers la surface. Cependant, l’influence de la dynamique de l’OMZ sur le cycle du carbone reste mal comprise en raison d’un manque d’observations directes.
D’une part, la forte productivité favorable à la formation de l’OMZ suggère un rôle de séquestration du CO₂ et un pH élevé (> 8 SWS) en surface. D’autre part, l’OMZ, en tant que réserve de carbone, est une couche qui reminéralise la matière organique en CO₂ avec un effet d’acidification.

Des chercheursLes laboratoires et institutions impliqués sont les suivants : Instituto de investigaciones oceanologicas (Universidad Autónoma de Baja California, Mexique), Laboratoire d’études en géophysique et océanographie spatiales (LEGOS/OMP, UPS / CNRS / CNES / IRD), Instituto geofisico del Peru (Pérou) et Universidad del mar (Mexique) ont analysé l’influence paradoxale de l’OMZ du Pacifique Sud-Est sur la dynamique du système des carbonates qui affecte aussi bien le climat (CO₂) que les écosystèmes marins (pH), à partir des données collectées pendant la campagne transdisciplinaire AMOP (Activités de recherche dédiées au minimum d’oxygène dans le Pacifique oriental) (7°-15°S).

Il s’avère que la stratification verticale de la colonne d’eau diminue graduellement au sud de 9°S et que les gradients verticaux d’oxygène (oxycline) et de CO₂ total (carboncline) remontent de 150 m vers une couche entre 20 et 50 m sous la surface. Proche de la surface (~ 20 m), de fortes teneurs en CO₂ (max. de CO₂ total : 2300 μmol/kg ; max. de pCO2 : 1250 μatm) ainsi que de faibles pH (min. de 7,5) induisant des taux de saturation de carbonate de calcium relativement bas (par exemple < 1,2 pour l’aragonite, proches des conditions de dissolution) ont été détectés. Ces caractéristiques chimiques sont associées à l’Eau équatoriale de subsurface, pauvre en oxygène, de l’OMZ. Horizontalement et en surface, une grande variabilité spatiale a été trouvée, attribuée à la présence de tourbillons méso-échelle, qui modifient la distribution biogéochimique comme la profondeur de dissolution de l’aragonite.
Cette étude a ainsi permis de mettre en évidence une forte hétérogénéité spatiale au sein même de l’OMZ, hétérogénéité qui a un impact sur le système des carbonates. Celle-ci doit donc être prise en compte dans les bilans de flux air-mer de CO₂, ainsi que dans l’analyse de la structuration des habitats par les variations de pH, en particulier pour les communautés calcifiantes.