Bactéries dans l'océan qui interviennent dans la pompe à carbone microbien (MCP), auraient une influence considérable sur le cycle du carbone du système terrestre. Ces minuscules organismes unicellulaires, probablement inférieures à 1 micromètre jouent un rôle disproportionné dans un processus appelé séquestration du carbone. Dans ce processus, ils absorbent le carbone organique labile produit par le phytoplancton, et le transférer sous la forme récalcitrante qui peut résister à la dégradation pendant des milliers d'années, et finalement éliminer le dioxyde de carbone de l'atmosphère. Ils agissent fonctionnellement comme une "pompe" en aspirant des gaz à effet de serre anthropiques dans l'intérieur de l'océan, et ainsi réguler le climat mondial. Par conséquent, le MCP est considéré comme une "main invisible" derrière le vaste réservoir océanique de carbone dissous.

Cependant, le MCP n'a pas encore été entièrement compris. En particulier, ce processus important n'a pas été quantifié à l'aide d'un modèle couplé physico-biologique complet d'un océan régional. Un article récent publié dans Science Chine Sciences de la Terre , tenté de résoudre ce problème. Un groupe multidisciplinaire de l'Université de Xiamen, Université du Delaware, et l'Université de Fuzhou a mené l'étude.

Dans cette recherche, un modèle océanique régional de pointe a simulé la dynamique physique et biologique de l'océan. Les processus MCP ont été explicitement simulés, et une variété de propriétés MCP dans le temps et dans l'espace étaient mieux représentées et comprises dans la mer de Chine méridionale. En mer de Chine méridionale, le taux de séquestration du carbone du MCP a été estimé à une moyenne d'environ 1/6 d'un autre processus biologique de séquestration du carbone mieux compris, la pompe biologique.

De plus, l'un des nombreux avantages d'un tel système de modélisation est que l'état futur de l'océan peut être projeté quantitativement compte tenu des conditions d'un environnement changeant. Dans ce cas, le modèle a été simulé avec un scénario dans lequel la température de surface de la mer a augmenté de deux et quatre degrés centigrades au-dessus de l'état actuel.

Les chercheurs ont découvert que les plus petits organismes planctoniques favorables à la MCP sont moins vulnérables à l'apport réduit de nutriments dans la projection. Dans le scénario de réchauffement de quatre degrés, le taux de séquestration du carbone par le MCP peut augmenter de plusieurs (~2%) pour cent par rapport à celui de la pompe biologique. Ce résultat est remarquable, compte tenu de l'équilibre délicat du réseau trophique microbien et du cycle du carbone et de l'âge extrêmement long du carbone récalcitrant qu'il produit. Étant donné que le bassin océanique de carbone organique dissous s'est formé en grande partie grâce au MCP contenant autant de carbone que l'atmosphère, les changements de MCP pourraient modifier significativement l'équilibre entre ces deux réservoirs. Les résultats de cette étude impliquent même le potentiel de la géo-ingénierie avec le concept de MCP. Sûrement, avant toute ingénierie sur le système terrestre, par ailleurs, des études sur ce grand acteur du cycle du carbone devraient être menées.

Le premier auteur, Dr Wenfang Lu, note que cette étude est la première tentative opportune de simuler le processus MCP en mer de Chine. Bien que la simulation n'en soit qu'à ses débuts, le message important est de contrôler les facteurs environnementaux de la distribution spatiale et temporelle de la MCP. Il jette les bases des futures études climatiques.