Comprendre la séquestration du carbone dans l’océan Austral
L’océan Austral, qui entoure l’Antarctique, absorbe plus de dioxyde de carbone que n’importe quelle autre masse d’eau au monde. C’est pourquoi, malgré sa taille relativement modeste, il joue un rôle essentiel dans l’atténuation du changement climatique. «Les eaux froides peuvent dissoudre davantage de dioxyde de carbone que les eaux chaudes», explique Bieito Fernández Castro, maître de conférences en océanographie physique à l’université de Southampton et coordinateur du projet SO-CUP. Les eaux du mode subantarctique (SAMW pour Subantarctic Mode Waters) et les eaux intermédiaires antarctiques (AAIW pour Antarctic Intermediate Waters) sont deux flux d’eau essentiels qui se forment dans l’océan Austral pendant l’hiver. Elles sont responsables de la quasi-totalité de la séquestration du carbone dans les latitudes méridionales et contribuent à ralentir le changement climatique. Le projet SO-CUP, financé par l’UE et entrepris avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, avait pour objectif de mieux comprendre leur formation et leur taux de séquestration du carbone, ce qui permettrait aux scientifiques de prédire l’évolution du climat mondial au cours des prochaines décennies. «La rareté des données relatives à cette région isolée et hostile pendant l’hiver représente un goulot d’étranglement critique pour la compréhension de l’état actuel et de l’évolution future du puits de carbone de l’océan Austral», explique Bieito Fernández Castro.
Tirer parti des nouvelles données océanographiques
Depuis 2014, des centaines de flotteurs profilants autonomes équipés de nouveaux capteurs biogéochimiques ont été introduits dans l’océan Austral dans le cadre du programme Southern Ocean Carbon and Climate Observations and Modeling project (SOCCOM). L’équipe du projet SO-CUP a exploité cette source de données unique sur le cycle du carbone dans l’océan Austral pour étudier les processus dynamiques qui sous-tendent les SAMW et les AAIW. Les chercheurs ont combiné les analyses des données des flotteurs avec les résultats d’un modèle océanique tridimensionnel, qui a également utilisé les données des flotteurs pour améliorer ses simulations. «Les données des flotteurs sont extrêmement pertinentes car elles nous permettent d’observer directement le système de carbone océanique dans l’océan Austral distant tout au long de l’année», fait remarquer Bieito Fernández Castro.
Bousculer les connaissances scientifiques
Le projet a fourni deux résultats clés qui remettent en question la vision traditionnelle du puits de carbone de l’océan Austral. Le premier concerne la découverte de sources d’eau subtropicales essentielles à la formation et aux concentrations de carbone dans le puits de carbone des SAMW, ce qui contredit l’idée selon laquelle le puits de carbone provenait du réchauffement des eaux antarctiques circulant vers le nord. «Nos résultats révèlent que les eaux subtropicales peuvent constituer jusqu’à 75 % du volume des SAMW», explique Bieito Fernández Castro. Le deuxième résultat indique que si les concentrations de carbone dans les masses d’eau de l’océan Austral sont principalement déterminées par leur température, le transfert d’autres eaux autour de l’Antarctique dans les SAMW et les AAIW est principalement assuré par des algues marines qui absorbent le dioxyde de carbone. «Cette découverte place les processus biologiques au premier plan», ajoute Bieito Fernández Castro. «Ces observations vont transformer la façon dont la communauté scientifique envisage le puits de carbone de l’océan Austral et contribueront à terme à améliorer sa représentation dans les modèles climatiques.»
Explorer plus avant l’océan Austral
Le projet SO-CUP a soulevé de nombreuses questions importantes que l’équipe espère aborder à l’avenir. Il s’agit notamment d’étudier la manière dont les changements observés au cours des dernières décennies au niveau des SAMW sont reflétés par les variations relatives de leurs sources, les processus à l’origine de ces variations et leur impact sur le puits de carbone océanique. «J’aimerais également étudier plus avant le rôle des AAIW», ajoute Bieito Fernández Castro. «Bien qu’elle soit souvent associée aux SAMW, mon analyse a clairement démontré que ces masses d’eau sont radicalement différentes au niveau de leurs propriétés et de la manière dont elles rejoignent l’intérieur de l’océan.»
Mots‑clés
SO-CUP, sud, océan, carbone, puits, séquestration, climat, changement