Récupération d'un mouillage en mer du Labrador lors de l'expédition MSM40. Crédit :Thilo Klenz, GEOMAR.
La mer du Labrador dans l'Atlantique Nord est l'une des rares régions océaniques du monde où le froid, l'eau de mer saline s'enfonce à de grandes profondeurs et forme de l'eau profonde. Ce processus de convection transporte également l'oxygène dans les eaux profondes. Une équipe de scientifiques de la Scripps Institution of Oceanography (San Diego, Californie), Université Dalhousie (Halifax, Canada) et GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel ont publié l'analyse des données obtenues à partir du mouillage K1 dans la revue scientifique internationale Lettres de recherche géophysique .
Les résultats montrent qu'au cours de l'hiver 2014/2015, une quantité inhabituellement élevée d'oxygène a été absorbée par l'océan dans la région. L'absorption réelle d'oxygène à la surface de la mer est très difficile à déterminer directement, mais les scientifiques ont pu dériver l'absorption d'oxygène de la teneur en oxygène mesurée dans toute la colonne d'eau, . L'une des questions qui préoccupent les scientifiques :la forte absorption d'oxygène dans la mer du Labrador peut-elle compenser la perte globale d'oxygène de l'océan ?
La surface de l'océan, en échange gazeux constant avec l'atmosphère, en absorbe l'oxygène. "Dans l'océan, en particulier la température et les bulles d'air influencent la prise d'oxygène, " dit le Dr Johannes Karstensen, océanographe à GEOMAR et co-auteur de l'étude. Si la surface de l'océan se refroidit, la masse d'eau devient plus dense et plus lourde. Ainsi, la masse d'eau commence à s'enfoncer plus profondément, y compris l'oxygène dissous absorbé. À la fois, l'eau monte des couches plus profondes et s'enrichit à nouveau d'oxygène." Parfois, ce processus est comparé à une chute d'eau mais en réalité il est quelque peu différent, " explique le Dr Johannes Karstensen. " Il s'agit plutôt d'une nouvelle stratification où plus frais, l'eau plus dense coule et l'eau plus légère sous-jacente monte, est ensuite refroidi, coule à nouveau, etc".
Comme le montrent les données de la station de mesure à long terme K1 dans la mer du Labrador, une quantité inhabituellement élevée d'oxygène a été absorbée au cours de l'hiver particulièrement froid et orageux de 2014/2015. D'une part, cela était dû au fait que le processus de retournement vertical s'étendait à des profondeurs de plus de 1, 700 mètres. D'autre part, les scientifiques ont pu montrer à partir des données d'observation que l'augmentation d'oxygène observée ne peut s'expliquer qu'en prenant en compte l'afflux de bulles d'air à la surface. Ce résultat est particulièrement important pour la modélisation correcte de l'absorption d'oxygène dans les zones de convection profonde et sert également à améliorer la prévision climatique.
Station d'observation à long terme K1 dans la mer du Labrador. Crédit :GEOMAR.
Plus récemment, Les chercheurs de GEOMAR ont publié une étude sur l'évolution temporelle de la concentration en oxygène dans l'océan mondial. Il montre que la teneur en oxygène des océans du monde a diminué de plus de deux pour cent au cours des 50 dernières années. Une question évidente est la suivante :l'augmentation de l'absorption d'oxygène dans la mer du Labrador peut-elle compenser la perte d'oxygène observée dans les océans du monde ? "Même si nous supposons que l'eau formée en 2014/2015 sera transportée hors de cette région sans aucune perte, seulement environ un centième de la perte d'oxygène océanique dans le monde peut être compensé", dit le Dr Johannes Karstensen. "En particulier, la diminution de la teneur en oxygène des eaux de surface causée par le réchauffement climatique ne peut être compensée. les données de la mer du Labrador contribuent également à une meilleure compréhension des processus de circulation globale. "Cela permet de meilleures prédictions du développement futur de l'oxygène dans les océans, " souligne l'océanographe de Kiel.