Les océans perdent de l'oxygène. De nombreuses études basées sur des mesures directes ces dernières années l'ont montré. Étant donné que l'eau peut dissoudre moins de gaz lorsque la température augmente, ces résultats n'étaient pas surprenants. En plus du réchauffement climatique, des facteurs tels que l'eutrophisation des mers côtières contribuent également à la désoxygénation en cours. Les océans deviendront-ils complètement appauvris en oxygène à un moment donné dans le futur si le réchauffement climatique se poursuit ? De telles phases anoxiques se sont en fait produites plusieurs fois dans l'histoire de la Terre, combinés avec des événements majeurs d'extinction de masse. Ils étaient également accompagnés de concentrations élevées de dioxyde de carbone dans l'atmosphère et de températures mondiales élevées.

Aujourd'hui, des scientifiques du GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel ont publié des simulations de modèles dans la revue internationale Communication Nature sur l'évolution de la teneur en oxygène des océans jusqu'à l'an 8000. Dans leur scénario, ils supposent qu'une grande partie des ressources fossiles seront brûlées, que les émissions continueront d'augmenter jusqu'à la fin du siècle, puis diminueront jusqu'à zéro d'ici l'an 2300. Dans le modèle, la planète se réchauffe de 6 degrés supplémentaires, et les températures restent à ce niveau élevé jusqu'à la fin de la simulation.

Le résultat surprenant concerne la teneur en oxygène de l'océan :après une nouvelle diminution sur plusieurs centaines d'années, l'inventaire d'oxygène de l'océan augmente à nouveau et atteint même un niveau plus élevé qu'avant l'industrialisation en un peu moins de 4000 ans. A première vue, il semble paradoxal qu'en dépit de la poursuite de l'expansion attendue des zones de minimum d'oxygène déjà existantes dans les océans du monde, le modèle donne une augmentation inattendue de l'oxygène à mesure que les températures mondiales augmentent.

Les recherches du Kiel Collaborative Research Center 754 montrent que ces zones pauvres en oxygène sont des zones de mort pour des organismes plus gros tels que les poissons ou les céphalopodes. Cependant, certaines bactéries qui respirent du nitrate au lieu de l'oxygène s'y développent très bien. "Ils tirent leur énergie d'un processus chimique que nous appelons la dénitrification. C'est une composante importante du cycle de l'azote, qui se traduit par moins d'oxygène consommé lors de la respiration de la matière organique que celui produit lors de la photosynthèse », explique le professeur Oschlies.

Dans la nouvelle simulation de modèle, les chercheurs ont pour la première fois systématiquement couplé le cycle de l'oxygène avec le cycle de l'azote dans de telles simulations globales à long terme. Les chercheurs ont découvert qu'en raison des zones de minimum d'oxygène étendues, de plus en plus de matière organique n'est plus respirée avec de l'oxygène mais avec du nitrate par dénitrification. Après plusieurs milliers d'années, les économies d'oxygène associées dépassent la perte d'oxygène des océans causée par le réchauffement. "Toutefois, on ne peut pas parler de reprise, puisque les vastes zones de minimum d'oxygène près de la surface de la mer resteraient. Une grande partie de l'oxygène supplémentaire va dans l'océan profond, " dit Angela Landolfi, co-auteur de l'étude.

Cependant, il y a un nouveau problème :les phases anoxiques qui se sont produites dans l'histoire de la Terre pendant des conditions climatiques chaudes sont encore plus difficiles à expliquer avec les nouvelles découvertes. Il y a évidemment des facteurs et des processus de rétroaction dans les interactions complexes des facteurs biologiques, processus physiques et chimiques dans l'océan qui ne sont pas encore entièrement compris. « C'est pourquoi l'étude est également importante pour le moment. Elle met en évidence des lacunes dans les connaissances, telles que l'interaction de la dénitrification et de la fixation de l'azote, qui peut également être pertinent pour les changements océaniques en cours, " dit Andreas Oschlies, résumant l'importance de l'étude.