Une couche invisible de composés biologiques à la surface de la mer réduit la vitesse à laquelle le dioxyde de carbone se déplace entre l'atmosphère et les océans, les scientifiques ont rapporté.

Les tensioactifs sont des composés organiques produits par le plancton marin et les bactéries qui forment un film huileux à la surface de l'eau.

Publier leurs découvertes aujourd'hui dans la revue Géosciences de la nature , scientifiques de Newcastle, Les universités Heriot-Watt et Exeter affirment que les résultats ont des implications majeures pour prédire notre climat futur.

Les océans du monde absorbent actuellement environ un quart de toutes les émissions anthropiques de dioxyde de carbone, ce qui en fait le plus grand puits de carbone à long terme sur Terre.

Les échanges gazeux atmosphère-océan sont contrôlés par les turbulences à la surface de la mer, dont la cause principale est les vagues générées par le vent. Une plus grande turbulence signifie un échange de gaz accru et, jusqu'à maintenant, il était difficile de calculer l'effet des tensioactifs biologiques sur cet échange.

Le Conseil de recherche sur l'environnement naturel (NERC), L'équipe financée par Leverhulme Trust et l'Agence spatiale européenne a développé un nouveau système expérimental qui compare directement "l'effet tensioactif" entre différentes eaux de mer collectées au cours de croisières océanographiques, en temps réel.

En utilisant cela et des observations satellitaires, l'équipe a ensuite découvert que les tensioactifs peuvent réduire les échanges de dioxyde de carbone jusqu'à 50 pour cent.

Prédire le futur climat mondial

Professeur Rob Upstill-Goddard, professeur de biogéochimie marine à l'Université de Newcastle, mentionné:

"Ces derniers résultats s'appuient sur nos constatations précédentes selon lesquelles, contrairement aux idées reçues, les enrichissements à grande surface de la mer en tensioactifs naturels contrecarrent les effets des vents violents.

« La suppression de l'absorption de dioxyde de carbone dans le bassin océanique en raison des tensioactifs, comme le révèle notre travail, implique une élimination plus lente du dioxyde de carbone anthropique de l'atmosphère et a donc des implications pour la prévision du futur climat mondial. »

« À mesure que les températures de surface augmentent, les tensioactifs aussi, c'est pourquoi il s'agit d'une conclusion si critique, " ajoute le Dr Ryan Pereira, un Lyell Research Fellow à l'Université Heriot-Watt à Édimbourg.

"Plus la surface de l'océan se réchauffe, plus on peut s'attendre à des tensioactifs, et une réduction encore plus importante des échanges gazeux.

"Ce que nous avons découvert sur 13 sites à travers l'océan Atlantique, c'est que les tensioactifs biologiques suppriment le taux d'échange de gaz causé par le vent. Nous avons effectué des mesures uniques du transfert de gaz à l'aide d'un réservoir spécialement conçu qui pourrait mesurer l'échange relatif de gaz impacté uniquement par tensioactifs présents sur ces sites.

"Ces tensioactifs naturels ne sont pas forcément visibles comme une nappe de pétrole, ou une mousse, et ils sont même difficiles à identifier à partir des satellites qui surveillent la surface de nos océans.

"Nous devons être capables de mesurer et d'identifier la matière organique de la microcouche de surface de l'océan afin de pouvoir estimer de manière fiable les taux d'échange gazeux des gaz actifs pour le climat, comme le dioxyde de carbone et le méthane.

Utiliser les données satellitaires pour surveiller la surface des océans
L'équipe de l'Université d'Exeter, Drs Jamie Shutler et Ian Ashton, a dirigé la composante satellite des travaux. Le Dr Ashton a déclaré :« La combinaison de cette nouvelle recherche avec une multitude de données satellitaires disponibles nous permet d'examiner l'effet des tensioactifs sur les échanges gazeux dans l'ensemble de l'océan Atlantique, nous aidant à surveiller le dioxyde de carbone à l'échelle mondiale."

L'équipe a collecté des échantillons à travers l'océan Atlantique en 2014, lors d'une étude du NERC sur le Transect méridional de l'Atlantique (AMT). Chaque année, la campagne AMT entreprend des activités biologiques, recherche océanographique chimique et physique entre le Royaume-Uni et les îles Falkland, Afrique du Sud ou Chili, une distance allant jusqu'à 13, 500km, pour étudier la santé et la fonction de nos océans.

La croisière de recherche traverse une gamme d'écosystèmes allant du subpolaire au tropical et des mers côtières et du plateau continental et des systèmes d'upwelling aux gyres oligotrophes médio-océaniques.