Modifier la résilience des océans au changement climatique

Selon de nouvelles recherches, les niveaux d'oxygène dans les anciens océans étaient étonnamment résistants au changement climatique.
Les scientifiques ont pu montrer que les zones sans oxygène des fonds marins étaient plus petites que ce que l'on supposait lors d'une période chaude il y a 56 millions d'années. (Photographie : Adobe Stock)

Une équipe internationale de scientifiques dirigée par l'ETH Zurich a utilisé des échantillons géologiques pour estimer l'oxygène des océans pendant une période de réchauffement climatique il y a 56 millions d'années - et a constaté une expansion limitée de l'anoxie des fonds marins (absence d'oxygène).

Le réchauffement climatique - passé et présent - épuise l'oxygène des océans, mais la nouvelle étude suggère qu'un réchauffement de 5°C du maximum thermique éocène du Paléocène (PETM) a conduit à une anoxie ne couvrant pas plus de 2% du fond marin mondial.

Cependant, les conditions sont différentes aujourd'hui de celles du PETM - le taux actuel d'émissions de carbone est beaucoup plus rapide, et les humains ajoutent à la pollution des océans par les nutriments - deux facteurs qui pourraient entraîner une perte d'oxygène plus rapide et plus importante.

«La bonne nouvelle de notre étude est que le système terrestre était résistant à la désoxygénation des fonds marins il y a 56 millions d'années, malgré un réchauffement climatique prononcé», a déclaré l'auteur principal, Matthew Clarkson, de l'ETH Zurich.

Les conditions-cadres actuelles sont plus pessimistes

«Cependant, il y a des raisons pour lesquelles les choses sont différentes aujourd'hui. En particulier, nous pensons que le Paléocène avait une teneur en oxygène atmosphérique plus élevée qu'aujourd'hui, ce qui aurait rendu l'anoxie moins probable. En outre, l'activité humaine apporte davantage de nutriments dans l'océan par le biais des engrais et de la pollution, ce qui peut entraîner une perte d'oxygène et accélérer la détérioration de l'environnement.»

Pour estimer les niveaux d'oxygène dans l'océan pendant le PETM, les scientifiques ont analysé la composition isotopique de l'uranium dans les sédiments océaniques, ce qui permet de suivre les concentrations d'oxygène. Étonnamment, celles-ci ont à peine changé pendant le PETM. Cela fixe une limite supérieure à la quantité de changement possible des niveaux d'oxygène dans l'océan.

Les simulations informatiques basées sur les résultats suggèrent une multiplication par dix maximum de la zone des fonds marins dépourvus d'oxygène, ce qui porte le total à 2 % maximum du fond marin mondial. Ce chiffre est encore significatif, environ dix fois plus que la zone d'anoxie moderne, et il y a clairement eu des impacts néfastes et des extinctions de la vie marine dans certaines parties de l'océan.

Le co-auteur Tim Lenton, directeur du Global Systems Institute d'Exeter, note : «Cette étude montre comment la résilience du système climatique de la Terre a changé au fil du temps. Il semble que les océans soient devenus moins résistants.»

Le professeur Lenton ajoute : «Bien que les océans aient été plus résilients que nous le pensions à cette époque dans le passé, rien ne devrait nous distraire de l'urgente nécessité de réduire les émissions et de s'attaquer à la crise climatique aujourd'hui.»

L'équipe de recherche comprenait l'université d'Exeter et de Cambridge, l'université de Cardiff et Royal Holloway, l'université de Londres.

Ce texte est basé sur un communiqué de presse de l'Université d'Exeter.

Référence

Clarkson M, et al. Upper limits on the extent of seafloor anoxia during the PETM from uranium isotopes. Nature Communications, published online Jan 15th 2021. doi: https://doi.org/10.1038/s41467-020-20486-5