Le saviez-vous ? L’océan est une super-pompe à carbone

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© Flickr/ Creative commons

L’océan limite le changement climatique en séquestrant le carbone (CO2) dans ses profondeurs. Quels sont les mécanismes de ce phénomène ? Explications de Laurent Bopp, directeur de recherche au CNRS.

Le chiffre est impressionnant. L’homme produit chaque année 10 milliards de tonnes de carbone. “La moitié s’accumule dans l’atmosphère. Le reste est absorbé par l’océan et la biosphère continentale”, explique Laurent Bopp, directeur de recherche au laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (CNRS).

Les végétaux terrestres ingèrent le CO2 par le biais de la photosynthèse. L’océan, quant à lui, fonctionne comme une pompe. Il absorbe et rejette des milliards de tonnes de CO2. Au total, l’océan contient 40 000 milliards de tonnes de carbone dissous, c’est-à-dire cinquante fois plus que le réservoir atmosphérique !

Les deux pompes océaniques

Les mers stockent le carbone à travers deux processus. Le premier est purement physique : “Le CO2 se dissout plus facilement dans les eaux froides. Comme ces eaux sont plus denses, elles convergent vers le fond de l’océan en transportant le CO2 avec elles”, explique le chercheur.  

Le second mécanisme est biologique : une partie du carbone est ingérée par le plancton, qui représente 95 % de la biomasse marine. Comme les végétaux, le plancton absorbe du CO2 et rejette de l’oxygène grâce à la photosynthèse.

« La pompe biologique joue un rôle très important dans la redistribution du carbone, souligne Laurent Bopp. En effet, à sa mort, le plancton tombe au fond des océans et forme des grandes quantités de matière organique qui sédimentent. Celles-ci constituent des couches successives de matière sur le glacis continental.” Le carbone est alors stocké pour des millénaires dans ce matériel sédimentaire.

Cycle du carbone naturel et représentation des pompes biologique et physique (Bopp et al. 2002).

Cycle du carbone naturel et représentation des pompes biologique et physique (Bopp et al. 2002).

Quand la pompe déraille

Entre 2004 et 2013, l’océan a absorbé 2,6 milliards de tonnes de carbone par an, soit 30 % des émissions anthropiques (produites par l’homme). Le “trop-plein” de CO2 dissous dans l’océan diminue la formation des ions bicarbonate, des molécules qui aident à la dissolution du CO2. « C’est un cercle vicieux. Résultat : la pompe à carbone est moins efficace.” Avec autant de carbone, l’océan arrive à saturation. Le même processus conduit, au bout du compte, à l’acidification des océans. 

Le réchauffement des eaux océaniques empêche aussi la dissolution du CO2. Les scientifiques craignent qu’un réchauffement trop important ne modifie les courants marins. “Et si les eaux froides ne vont plus vers le fond, elles ne pourront plus y transporter le carbone.”

Les effets sur la biodiversité sous-marine sont plus complexes à évaluer. “On s’attend  à des mutations de l’écosystème marin. La photosynthèse est affectée par les modifications de la température, or la composition du plancton influe considérablement sur l’absorption du CO2. Si le plancton ne peut plus satisfaire ses besoins en énergie, il y en aura moins, donc moins d’oxygène, moins de poissons, moins de débris organiques… Tout l’écosystème marin sera perturbé.”

LaurentLaurent Bopp est directeur de recherche au laboratoire des sciences du climat et de l’environnement de l’Institut Pierre Simon Laplace (CNRS). Il est spécialiste des liens entre climat et cycle du carbone océanique.

 

  Par Sidonie Hadoux

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