Un chercheur de la Florida State University se penche sur le cycle du carbone et étudie comment le carbone se déplace de la surface de l'océan vers de plus grandes profondeurs, puis y reste pendant des centaines d'années.

Ces résultats pourraient être essentiels alors que les scientifiques s'efforcent de mieux comprendre le changement climatique et la quantité de carbone que l'atmosphère et les océans de la Terre peuvent stocker.

Dans un article publié aujourd'hui dans le Actes de l'Académie nationale des sciences , Le professeur adjoint de la FSU, Michael Stukel, explique comment le carbone est transporté vers les eaux plus profondes et pourquoi il se produit plus rapidement dans certaines zones de l'océan.

"Les algues de la surface de l'océan contribuent à la moitié de la photosynthèse de la Terre, mais la plupart du dioxyde de carbone qu'ils absorbent est rejeté dans l'atmosphère lorsqu'ils meurent, " a déclaré Stukel. " La seule façon pour ce carbone de rester en dehors de l'atmosphère pendant une longue période est de l'envoyer dans les profondeurs de l'océan. Si c'est dans l'océan profond, il peut rester en place pendant des centaines à 1, 000 ans. Alors que le climat se réchauffe, l'océan absorbera-t-il plus ou moins de dioxyde de carbone ? C'est ce que nous devons savoir en fin de compte. Mais nous devons d'abord comprendre comment fonctionne ce processus naturel de stockage du carbone océanique."

Stükel, professeur assistant de la Terre, Sciences de l'océan et de l'atmosphère, s'est longtemps engagé dans l'étude du fonctionnement du cycle du carbone. Spécifiquement, il veut comprendre les processus qui déplacent le carbone dans l'océan profond où il ne retournera pas dans l'atmosphère. La compréhension de ces processus sera essentielle à mesure que la Terre se réchauffera et que plus de dioxyde de carbone sera présent.

Stükel, qui fait partie du projet de recherche écologique à long terme sur l'écosystème actuel de Californie, a entrepris de trouver des réponses à certaines de ces questions lors d'une croisière de recherche au large de la côte californienne en 2012.

Stukel et ses collègues soupçonnaient que certaines zones de la mer étaient des points chauds biologiques pour le transport du carbone. Tout comme les fronts météorologiques convergent pour créer une tempête, il y a des fronts dans les plans d'eau. Ces fronts se forment généralement là où il y a une rupture de température ou de salinité.

Et dans ces domaines, les scientifiques trouvent généralement une vie aquatique dense et variée.

Stukel et ses collègues ont examiné l'un de ces fronts au large de Santa Barbara, Californie et a installé des pièges à sédiments pour mesurer la quantité de carbone transportée vers les profondeurs de l'océan dans ces zones.

Stukel et ses collègues ont découvert que le double de la quantité de carbone s'enfonçait à des profondeurs plus importantes le long de ce front que dans d'autres zones de l'océan, et le front lui-même agissait comme un conduit géant déplaçant même le carbone qui ne coulait pas vers des profondeurs plus profondes.

L'une des raisons des taux d'enfoncement plus élevés peut être liée à la santé des algues.

Stukel a observé que les diatomées - un type d'algue qui fabrique des coquilles ressemblant à du verre à partir de silicium - trouvées sur ce front n'étaient pas saines et faisaient des coquilles beaucoup plus denses que la normale. Les diatomées absorbent également généralement de grandes quantités de dioxyde de carbone. Le krill et d'autres petits crustacés se nourrissent de ces diatomées, et leurs boulettes fécales coulent alors, emportant avec eux de grandes quantités de carbone. Parce qu'ils absorbent des taux plus élevés de silicium sur ces fronts, ils sont plus lourds et s'enfoncent plus profondément dans l'océan.

"Une grande partie du transport du carbone est médiée par ces crustacés, " a déclaré Stukel.

Stukel a déclaré que les informations découvertes par son équipe peuvent désormais être utilisées par des scientifiques qui développent des modèles qui prédisent exactement la quantité de dioxyde de carbone pouvant être stockée dans les profondeurs de l'océan. Stukel suivra également ce travail en examinant d'autres fronts pour voir si ce qu'il a trouvé au large des côtes de Santa Barbara est un phénomène répandu.