En raison du réchauffement climatique, non seulement les températures dans l'atmosphère et dans l'océan augmentent, mais aussi les vents et les courants océaniques ainsi que la répartition de l'oxygène dans l'océan changent. Par exemple, la teneur en oxygène de l'océan a diminué d'environ 2% dans le monde au cours des 60 dernières années, particulièrement forte dans les océans tropicaux. Cependant, ces régions sont caractérisées par un système complexe de courants océaniques. A l'équateur, l'un des courants les plus forts, le sous-courant équatorial (EUC), transporte des masses d'eau vers l'est à travers l'Atlantique. Le transport d'eau par l'EUC est plus de 60 fois plus important que celui du fleuve Amazone.

Pendant de nombreuses années, les scientifiques de GEOMAR ont étudié en coopération avec le programme international PIRATA les fluctuations de ce courant avec des plateformes d'observation fixes, soi-disant amarres. Sur la base des données obtenues à partir de ces mouillages, ils ont pu prouver que l'EUC s'est renforcé de plus de 20 % entre 2008 et 2018. L'intensification de ce courant océanique majeur est associée à l'augmentation des concentrations d'oxygène dans l'Atlantique équatorial et à une augmentation de la couche riche en oxygène près de la surface. Un tel épaississement de la couche oxygénée de surface représente une expansion de l'habitat des poissons pélagiques tropicaux. Les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue internationale Géosciences de la nature .

"En premier, cette déclaration semble encourageante, mais il ne décrit pas toute la complexité du système", déclare le chef de projet et premier auteur, le Prof. Dr. Peter Brandt de GEOMAR. "Nous avons constaté que le renforcement du sous-courant équatorial est principalement causé par un renforcement des alizés dans l'ouest tropical de l'Atlantique Nord", Peter Brandt explique plus loin. L'analyse d'un ensemble de données sur 60 ans a montré que l'augmentation récente de l'oxygène dans la partie supérieure de l'Atlantique équatorial est associée à une variabilité multidécennale caractérisée par de faibles concentrations d'oxygène dans les années 1990 et au début des années 2000 et des concentrations élevées dans les années 1960 et 1970. « À cet égard, nos résultats ne contredisent pas la tendance mondiale, mais indiquent que l'intensification du courant observée reviendra probablement dans une phase de courants plus faibles associés à une réduction accrue de l'oxygène. Il montre la nécessité d'observations à long terme afin de pouvoir séparer les fluctuations naturelles du système climatique des tendances telles que l'épuisement de l'oxygène causé par le réchauffement climatique", dit Brandt.

Les changements dans l'approvisionnement en oxygène dans les tropiques dus aux fluctuations de la circulation ont un impact sur les écosystèmes marins et, en fin de compte, sur la pêche dans ces régions. « La compression ou l'expansion de l'habitat des poissons pélagiques tropicaux peut altérer les relations prédateur-proie, mais rendent également particulièrement difficile l'évaluation de la surpêche des espèces de poissons économiquement pertinentes, comme le thon", dit le Dr Rainer Kiko, co-auteur du Laboratoire d'Océanographie de Villefranche à Sorbonne Université, Paris.

Les investigations s'appuient en partie sur une expédition maritime menée le long de l'équateur fin 2019 avec le navire de recherche allemand METEOR. Cette expédition comprenait un examen physique, chimique, programme de mesures biogéochimiques et biologiques qui soutient le développement de prévisions basées sur le climat pour les écosystèmes marins dans le cadre du projet TRIATLAS financé par l'UE. Alors qu'une autre expédition avec le RV METEOR le long de l'équateur a dû être annulée en raison de la pandémie de COVID-19, plusieurs mouillages de longue durée dans l'Atlantique tropical - dont celui à l'équateur - seront désormais récupérés et redéployés lors d'une expédition supplémentaire avec le RV SONNE en juin-août 2021, bien sûr dans des conditions strictes de quarantaine.