L'oxygène dans l'eau de mer n'est pas seulement vital pour la plupart des organismes marins, ses concentrations affectent également la chimie de l'océan et celle de l'atmosphère au-dessus. Dans les régions océaniques avec très peu d'oxygène, par exemple, de grandes quantités d'oxyde nitreux, un puissant gaz à effet de serre, aussi appelé gaz hilarant, sont produits par des processus biogéochimiques et peuvent ensuite être rejetés dans l'atmosphère.

Même si une zone naturelle de minimum d'oxygène modéré (OMZ) existe le long de certaines des limites orientales de l'océan Atlantique, l'OMZ Atlantique, contrairement aux OMZ des océans Indien et Pacifique, n'était pas considérée comme une région de concentrations d'oxygène extrêmement faibles. Nouvelles découvertes d'une équipe de recherche internationale dirigée par le pôle d'excellence de Kiel "Future Ocean" et le GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, cependant, impliquent maintenant que cette image doit être corrigée. Cette étude a été publiée hier dans la revue Nature Publishing Group Rapports scientifiques .

« La raison pour laquelle les régions à très faible teneur en oxygène de l'Atlantique ont jusqu'à présent échappé à la recherche est simple :elles sont relativement petites et mobiles contrairement aux régions bien connues, zones de minimum d'oxygène larges et stationnaires", explique le Dr Damian Grundle du Bermuda Institute of Ocean Sciences, premier auteur de la présente étude et, jusque récemment, un scientifique au "Futur Océan"/GEOMAR. Des concentrations d'oxygène extrêmement faibles se produisent dans l'Atlantique dans des tourbillons océaniques pouvant atteindre 100 kilomètres de diamètre, qui migrent vers l'ouest à travers l'océan depuis la côte ouest-africaine. De tels tourbillons sont difficiles à détecter avec les méthodes d'observation conventionnelles, et nécessitent une combinaison de satellite, observations de planeurs et de navires.

La première observation d'un tourbillon à faible teneur en oxygène dans l'océan Atlantique, cependant, a été détecté par l'Observatoire des océans du Cap-Vert, un projet qui comprend un mouillage d'observation de l'océan au nord de l'île capverdienne de São Vicente. "Nous avons eu une première indication de l'existence de ces tourbillons spéciaux mais toujours pas d'informations exactes de leur intérieur, " rapporte le chimiste marin Dr. Björn Fiedler de GEOMAR, qui a mené le projet.

Avec le soutien financier du Pôle d'Excellence de Kiel "The Future Ocean", un groupe interdisciplinaire de scientifiques attendait leur prochaine chance. C'est arrivé en 2014 :grâce à l'observation par satellite, ils ont découvert un tourbillon potentiel à faible teneur en oxygène, qui s'est formé au large de la Mauritanie et a migré vers le Cap-Vert. De là, l'équipe a déployé des porteurs de capteurs autonomes, soi-disant planeurs, pour intercepter le tourbillon. En approchant des îles, les chercheurs ont également pu prélever des échantillons d'eau directement au centre du tourbillon avec le navire de recherche capverdien ISLANDIA.

« Le hasard nous a également aidés. Au moment où nous avons enquêté sur le tourbillon, le navire de recherche allemand METEOR a mené une expédition planifiée de longue date pour le Centre de recherche collaboratif 754 de Kiel au large du Cap-Vert. Nous avons rapidement convaincu nos collègues d'échantillonner le tourbillon, trop, " dit le Dr Fiedler. Il ajoute :" Sans la bonne infrastructure sur les îles du Cap-Vert et la coopération à long terme avec nos collègues là-bas, cette campagne n'aurait pas été possible."

Ensuite, les données obtenues et les échantillons d'eau ont été évalués physiquement, biogéochimiquement et biologiquement. « Dans toute une série de publications, nous avons pu acquérir de nouvelles connaissances passionnantes sur le phénomène jusqu'alors inconnu dans l'Atlantique, " dit le Dr Fiedler.

La dernière étude, maintenant publié dans Rapports scientifiques , démontre qu'au cœur du tourbillon, les niveaux les plus élevés d'oxyde nitreux de gaz à effet de serre jamais mesurés dans l'Atlantique ouvert ont été trouvés dans seulement 100 mètres de profondeur d'eau. Cela peut être attribué à des processus qui peuvent épuiser l'azote nutritif des plantes de l'océan, produire, entre autres, protoxyde d'azote en grande quantité, et souligne en outre que les scientifiques devraient maintenant envisager de réviser notre compréhension des cycles chimiques dans l'Atlantique.