Le CCG joue un rôle essentiel dans la manière dont le système climatique terrestre régule la température et constitue un domaine d’étude important pour comprendre les impacts de l’activité humaine, notamment l’augmentation du CO2 atmosphérique sur la planète. Un élément particulièrement intéressant pour les scientifiques est le cycle marin du carbone :le rôle que jouent les océans dans l’absorption et la libération du CO2 entre l’eau et l’atmosphère.
Lors de l'étude du cycle du carbone marin, on a pensé que la concentration de carbone inorganique dissous (CID) dans les eaux de surface – le carbone total sous ses formes inorganiques présent dans l'eau de mer – est régulée principalement par l'échange de CO2 entre l'océan de surface et l'eau de mer. l’atmosphère, tout excès de carbone étant ensuite exporté vers les profondeurs de l’océan. On a supposé que les changements dans la teneur en carbone des océans – tels que l’augmentation des niveaux de CO2 dissous provoqués par les émissions d’origine humaine – affectaient principalement les couches supérieures de l’océan.
Cependant, cette compréhension est basée sur les conditions actuelles et pourrait ne pas être valable à plus long terme. L’océan absorbe également le CO2 de l’atmosphère au cours du processus à long terme d’altération et d’érosion des minéraux silicatés présents sur terre. Ce CO2 est transporté dans l’océan par les rivières, et une fois dans les eaux océaniques, il est progressivement exporté via les profondeurs océaniques pour se déposer au fond des océans, où il peut être stocké pendant des millions d’années.
Les changements dans la quantité de CO2 absorbée par les océans au cours des temps géologiques peuvent être déterminés à partir de la composition isotopique du carbone d’anciens fossiles de carbonate marin, en particulier ceux des foraminifères planctoniques marins, qui donnent un aperçu du CO2 dissous disponible dans l’eau de mer lorsque les foraminifères étaient vivants.
Des études antérieures basées sur l'enregistrement des isotopes du carbone des foraminifères ont suggéré que, sur des dizaines à des centaines de millions d'années, le stockage à long terme du carbone sur terre ou au fond des mers a été lié à des changements dans les concentrations de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, avec des climats chauds. (CO2 atmosphérique élevé) correspondant à des taux élevés de stockage de carbone sur terre et vice versa.
Pour la première fois, une nouvelle étude, menée par des scientifiques de l'Université de Southampton en partenariat avec des collègues chinois et portugais, a directement lié les changements dans la teneur en carbone inorganique des océans, y compris les réservoirs profonds, aux changements du niveau de la mer à l'aide de données bien datées. fossiles de carbonate marin provenant de sédiments océaniques déposés au cours des 75 derniers millions d'années. La reconstruction de la teneur en carbone a été réalisée à l’aide d’une nouvelle méthode – la paléothermométrie isotopique agglomérée de carbonate de calcium – qui détermine la température à laquelle les anciens carbonates marins ont précipité, qui est ensuite utilisée pour estimer la teneur en carbone inorganique des profondeurs de l’océan.
Ils ont découvert que lorsque le niveau de la mer était bas, la teneur en carbone inorganique de l’océan diminuait et vice versa. La corrélation s'est révélée plus nette pendant les périodes de réchauffement climatique à long terme, ce qui indique que des climats plus chauds, une augmentation du CO2 atmosphérique, des taux accrus de stockage de carbone dans les roches continentales et un niveau de la mer plus bas ont tendance à se produire ensemble, reflétant un lien étroit entre de multiples composantes. du système Terre dans des conditions de serre.
Le Dr Lei Cheng des Sciences de l'Océan et de la Terre à l'Université de Southampton, qui a dirigé l'étude, a déclaré :« Nos résultats révèlent que les rétroactions du cycle du carbone de la Terre sur les échelles de temps géologiques agissent différemment en fonction du contexte climatique mondial, et ces rétroactions étaient plus prononcées au cours des périodes géologiques. périodes chaudes passées. Cela a des implications sur le changement climatique futur, car en raison du réchauffement climatique, le système Terre est susceptible de passer à un état de grande sensibilité climatique. »
