Photo satellite du ruissellement des eaux de fonte glaciaire de la calotte glaciaire du Groenland. Crédit :NASA
Les particules de fer qui se déplacent sur les eaux de fonte glaciaires emportées par les courants dérivants alimentent probablement une prolifération d'algues estivales récemment découverte au large de la côte sud du Groenland, selon une nouvelle étude.
Microalgues, également connu sous le nom de phytoplancton, ressemblent à des plantes, micro-organismes marins qui forment la base du réseau trophique dans de nombreuses parties de l'océan. "Le phytoplancton sert de nourriture à tous les poissons et animaux qui y vivent. Tout ce qui mange les mange finalement, " a déclaré Kevin Arrigo, un océanographe biologique et le professeur Donald et Donald M. Steel à la Stanford's School of Earth, Sciences de l'énergie et de l'environnement.
La prolifération estivale de phytoplancton au Groenland était passée largement inaperçue jusqu'à tout récemment, malgré le fait qu'il en couvre 200, 000 milles carrés et transforme les eaux d'une grande partie de la mer du Labrador en turquoise. "C'est l'un de ces endroits où les gens ne goûtent pas beaucoup, " a déclaré Arrigo. " Nous avons des images satellites de cette région remontant à des années, mais presque personne n'a regardé cet endroit particulier pendant l'été."
Après avoir découvert la floraison estivale il y a quelques années, Arrigo et son équipe ont entrepris de découvrir ce qui pourrait l'alimenter. Les biologistes marins savent depuis longtemps que le principal moteur de la floraison printanière du Groenland est la lumière du soleil. Dans les régions de haute latitude où la température chute en hiver, la colonne d'eau de l'océan se mélange à mesure que l'eau de surface de refroidissement coule vers le fond marin et les nutriments benthiques tels que l'azote, phosphore, et le fer sont dragués jusqu'au sommet. "Quand le printemps arrive, alors vous avez la lumière du soleil et les nutriments - les deux ingrédients dont vous avez besoin pour qu'une floraison se produise, " dit Arrigo.
Cependant, cette explication ne tient pas compte de la floraison estivale. Après tout, au moment où l'été arrive au Groenland, le soleil est abondant depuis plusieurs mois déjà, et la colonne d'eau récemment mélangée est encore riche en la plupart des nutriments.
Pour résoudre le mystère de ce qui pourrait être à l'origine de la floraison estivale, Arrigo et ses collègues ont comparé les images satellite de la NASA de la floraison estivale et les résultats de modèles informatiques simulant la fonte des glaciers du Groenland et les courants océaniques. L'équipe a trouvé une corrélation significative entre la sortie d'eau douce des glaciers en fusion du Groenland et le moment de la floraison. "La floraison estivale se développe environ une semaine après l'arrivée de l'eau de fonte glaciaire début juillet et persiste jusqu'à ce que l'apport d'eau de fonte glaciaire ralentisse en août ou septembre, " a déclaré le co-auteur et scientifique de Stanford Gert van Dijken.
Dans une nouvelle étude publiée dans Geophysical Research Letters, les scientifiques émettent l'hypothèse que ce n'est pas l'afflux de l'eau de fonte elle-même qui déclenche la floraison estivale, mais plutôt des particules de fer lavées des roches et du sol du Groenland et transportées dans la mer par l'eau de fonte. "Les eaux autour du Groenland se trouvent être l'un des rares endroits sur Terre où le fer est limité, " a déclaré Arrigo. " Une grande partie de la machinerie photosynthétique du phytoplancton nécessite du fer. S'ils n'ont pas de fer, ils ne peuvent pas capter la lumière et faire de la nourriture."
L'afflux d'eau de fonte estivale rafraîchit probablement l'approvisionnement en fer dans la mer du Labrador autour du Groenland après son épuisement par la prolifération printanière. "Toutes les pièces s'emboîtent, " a dit Arrigo. " Le fait que quand le ruissellement arrive, la floraison commence. Le ruissellement transporte probablement beaucoup de fer avec lui. »
Si l'eau de fonte riche en fer est en effet ce qui stimule la floraison estivale, alors la productivité biologique de la région pourrait augmenter dans les décennies à venir, car le changement climatique fait fondre les glaciers du Groenland plus tôt dans l'année. "Il se peut qu'une fraction beaucoup plus grande du nord de la mer du Labrador devienne beaucoup plus productive en été qu'elle ne l'a été, " dit Arrigo.
Les scientifiques ont déjà soumis des propositions de subvention à la National Science Foundation pour financer une croisière de recherche estivale au Groenland afin de tester leur hypothèse.
"Nous voulons y aller avant le début de la floraison estivale pour mesurer la concentration en nutriments, surtout le fer, " Van Dijken a dit, « et faites ensuite les mêmes mesures après l'arrivée de l'eau de fonte glaciaire et le début des efflorescences. »