Parmi les plus grands alliés de la Terre dans la lutte contre le réchauffement climatique figurent les océans de la planète. Depuis la révolution industrielle, la combustion de combustibles fossiles a causé du dioxyde de carbone, le gaz à effet de serre dominant, être rejeté dans l'atmosphère. Environ 25 % de ce dioxyde de carbone est prélevé chaque année dans l'atmosphère par les océans du monde, sans quoi, l'atmosphère terrestre aurait une concentration de gaz à effet de serre et une température plus élevées.

En tirant sur l'anthropique, ou artificielle, le dioxyde de carbone de l'atmosphère est bon pour le système terrestre, cela entraîne des problèmes pour les océans du monde car le dioxyde de carbone dissous devient de l'acide carbonique et conduit à l'acidification des océans, changer la chimie des océans du monde et avoir un impact sur certaines des formes de vie qui s'y trouvent. En particulier, les organismes qui utilisent le calcium pour construire leurs squelettes carbonatés, comme les coraux ou les mollusques, auront plus de mal dans des conditions acidifiées.

Pour aider à déterminer les causes de l'acidification des océans sur les deux côtes de l'Amérique du Nord, Le professeur Wei-Jun Cai de l'Université du Delaware a fait équipe avec les scientifiques de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), ainsi que des professeurs et des professionnels de nombreux instituts de recherche, mener une étude approfondie qui examine l'absorption de dioxyde de carbone et l'acidification des océans dans les océans côtiers de l'Amérique du Nord.

Alors que l'acidification des océans en Amérique du Nord a été étudiée dans de plus petits, domaines spécifiques avant, c'est la première fois que des chercheurs comparent des données de la côte est, emplacements de la côte ouest et du golfe du Mexique.

A travers ce travail, les chercheurs ont pu identifier les similitudes et les différences de l'acidification des océans sur les deux côtes, ainsi que de signaler les points chauds qui seront particulièrement vulnérables à l'acidification des océans à l'avenir. Les résultats de cette recherche ont été récemment publiés dans Communication Nature .

Côtes nord-américaines

Cai a déclaré qu'afin de faire des recherches adéquates sur l'acidification des océans, le travail ne peut pas être fait par quelques personnes d'une région ou même d'un pays. Cette étude a impliqué des chercheurs aux États-Unis, Mexique et Canada.

"En Amérique du Nord, ainsi qu'à l'échelle mondiale, nous essayons d'impliquer autant de pays que possible, " dit Caï, le Mary A.S. Professeur Lighthipe à la School of Marine Science and Policy du College of Earth de l'UD, Océan et environnement.

Pour ce projet particulier, l'objectif était de synthétiser leurs résultats pour montrer comment l'acidification des océans fonctionne en général pour les océans côtiers en Amérique du Nord et comment ceux-ci interagissent avec les processus physiques et biologiques plus localisés.

"L'acidification des océans est partout, mais cet article montre essentiellement que, selon l'endroit, cela peut se manifester très différemment, " dit Caï.

Échantillonnage des mêmes emplacements latitudinaux sur les côtes est et ouest, ainsi que le golfe du Mexique, au cours de plusieurs campagnes de recherche, a permis aux chercheurs de voir différents modèles pour la côte est et la côte ouest de l'Amérique du Nord.

Le quasi-équilibre des eaux océaniques avec le dioxyde de carbone atmosphérique contrôle le grand schéma d'acidification des océans sur la côte est et le golfe du Mexique tandis que sur la côte ouest, l'acidification des océans est renforcée par un processus supplémentaire appelé upwelling.

Dans les eaux océaniques de la côte est, le système du courant Gulf Stream en direction nord apporte de la chaleur, les eaux à haute salinité des tropiques tandis que le courant du Labrador en direction sud apporte du froid, eaux à faible salinité des régions arctiques et subarctiques.

Les eaux septentrionales de la côte est sont particulièrement sensibles à l'absorption de dioxyde de carbone atmosphérique, car la température plus froide de l'océan permet à l'océan de prendre plus de dioxyde de carbone de l'atmosphère.

L'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone perturbe l'équilibre des ions carbonates dans l'eau de mer, rendant difficile pour certains organismes, qui ont des coquilles composées du carbonate de calcium minéral, pour former leurs coquilles. Bon nombre des organismes touchés sont essentiels à la santé des écosystèmes.

« Les communautés côtières du nord-est et de l'ouest sont très conscientes des dommages potentiels que l'acidification des océans pourrait apporter à leur région car les organismes marins deviennent plus vulnérables plus tôt dans les eaux du nord, " dit Caï.

Dans les eaux méridionales plus chaudes de la côte est, les chercheurs ont observé des niveaux inférieurs de carbone inorganique dissous et un état de saturation minérale plus élevé, ce qui signifie que l'acidité est plus faible ici par rapport aux eaux du nord.

Sur la côte Ouest, une partie de l'océan est influencée par le California Current System (CCS), qui s'étend des États-Unis et de la frontière canadienne à la Basse-Californie. Le CCS se caractérise par une forte, courants froids, et les événements d'upwelling provoqués par le vent.

L'upwelling apporte plus de froid, des eaux souterraines riches en nutriments à la surface de l'océan pour remplacer les eaux de surface qui ont été repoussées par les vents. "L'eau du sous-sol a un pH bas et un dioxyde de carbone élevé, qui cause un stress au système biologique, " a déclaré le co-auteur Richard Feely du Pacific Marine Environmental Laboratory (PMEL) de la NOAA. " Ainsi, la combinaison de l'absorption de dioxyde de carbone anthropique de l'atmosphère et de la remontée de CO 2 -l'eau riche à faible pH d'en bas conduit à une acidification accrue dans cette région. » Cette étude était la première fois que les deux côtes étaient comparées côte à côte pour expliquer leurs caractéristiques plus larges.

"Nous avons essayé de donner à la communauté, notamment la communauté conchylicole ou les acteurs soucieux de l'acidification des océans à grande échelle, le sentiment que les eaux du nord et ces centres d'upwelling sont les plus vulnérables au CO atmosphérique 2 augmente, " dit Caï.

Les domaines préoccupants comprennent le SCC et les régions côtières de latitude nord, comme le golfe du Maine dans l'Atlantique et le golfe d'Alaska dans le Pacifique, car ils sont particulièrement sensibles et vulnérables au forçage anthropique du dioxyde de carbone.

Les campagnes de recherche se sont déroulées entre 2007 et 2018, les futures étant prévues pour l'été 2020, 2021 et 2022 - et les chercheurs seraient sur l'eau pendant 35 à 40 jours à la fois.

Cai a déclaré que cette collecte de données n'aurait pas été possible sans le grand nombre de collaborateurs internationaux. Il espère qu'en rassemblant toutes ces données, il peut être utilisé pour de futures recherches sur l'acidification des océans. Cai souhaite également étendre cette analyse à l'échelle mondiale.

« Les différents efforts de collaboration et de synthèse régionaux pour rassembler les données sont vraiment importants, " a déclaré Cai. " Nous avons besoin de plus de ce genre de travail de synthèse pour nous apprendre comment ces différents processus créent des régions de vulnérabilité élevée et faible de la vie marine à l'acidification des océans. "