Le plancher océanique tel que nous le connaissons se dissout rapidement en raison de l'activité humaine.

Normalement, le fond de la mer profonde est d'un blanc crayeux. C'est composé, dans une large mesure, de la calcite minérale (CaCO3) formée à partir des squelettes et des coquilles de nombreux organismes planctoniques et coraux. Le fond marin joue un rôle crucial dans le contrôle du degré d'acidification des océans. La dissolution de la calcite neutralise l'acidité du CO2, et dans le processus empêche l'eau de mer de devenir trop acide. Mais ces jours-ci, au moins dans certains points chauds tels que l'Atlantique Nord et les océans Austral, le lit crayeux de l'océan devient de plus en plus brun sombre. En raison des activités humaines, le niveau de CO2 dans l'eau est si élevé, et l'eau est si acide, que la calcite est simplement en train d'être dissoute.

L'équipe de recherche dirigée par McGill qui a publié ses résultats cette semaine dans une étude en PNAS croient que ce qu'ils voient aujourd'hui n'est qu'un avant-goût de la façon dont le fond océanique sera très probablement affecté à l'avenir.

Des répercussions durables

"Parce qu'il faut des décennies voire des siècles pour que le CO2 descende au fond de l'océan, presque tout le CO2 créé par l'activité humaine est encore à la surface. Mais à l'avenir, il envahira l'océan profond, se propagent au-dessus du fond de l'océan et provoquent la dissolution d'encore plus de particules de calcite au fond de la mer, " déclare l'auteur principal Olivier Sulpis qui prépare son doctorat au Département des sciences de la Terre et des planètes de McGill. " Le taux auquel le CO2 est actuellement émis dans l'atmosphère est exceptionnellement élevé dans l'histoire de la Terre, plus vite qu'à aucune autre période depuis au moins l'extinction des dinosaures. Et à un rythme beaucoup plus rapide que ce que les mécanismes naturels de l'océan peuvent gérer, cela soulève donc des inquiétudes quant aux niveaux d'acidification des océans à l'avenir. »

Dans les travaux futurs, les chercheurs envisagent d'étudier comment cette dissolution des grands fonds océaniques est susceptible d'évoluer au cours des prochains siècles, selon divers scénarios d'émissions potentielles de CO2. Ils pensent qu'il est essentiel que les scientifiques et les décideurs élaborent des estimations précises de la façon dont les écosystèmes marins seront affectés, à long terme, par l'acidification causée par l'homme.

Comment le travail a été fait

Parce qu'il est difficile et coûteux d'obtenir des mesures en haute mer, les chercheurs ont créé en laboratoire un ensemble de microenvironnements ressemblant à des fonds marins, reproduire les courants de fond abyssaux, la température et la chimie de l'eau de mer ainsi que la composition des sédiments. Ces expériences leur ont permis de comprendre ce qui contrôle la dissolution de la calcite dans les sédiments marins et leur ont permis de quantifier précisément sa vitesse de dissolution en fonction de diverses variables environnementales. En comparant les taux de dissolution des fonds marins préindustriels et modernes, ils ont pu extraire la fraction anthropique des taux de dissolution totale.

Les estimations de vitesse pour les courants de fond océanique provenaient d'un modèle océanique à haute résolution développé par l'océanographe physique de l'Université du Michigan Brian Arbic et un ancien boursier postdoctoral dans son laboratoire, David Trossman, qui est maintenant associé de recherche à l'Université du Texas-Austin.

« Quand David et moi avons développé ces simulations, les applications à la dissolution de la matière géologique au fond des océans étaient loin de nos esprits. Cela montre simplement que la recherche scientifique peut parfois prendre des détours inattendus et rapporter des dividendes inattendus, " dit Arbic, professeur agrégé au Département des sciences de la Terre et de l'environnement de l'Université du Michigan.

Trossman ajoute :« Tout comme le changement climatique ne concerne pas seulement les ours polaires, l'acidification des océans ne concerne pas seulement les récifs coralliens. Notre étude montre que les effets des activités humaines sont devenus évidents jusqu'au fond marin dans de nombreuses régions, et l'acidification accrue qui en résulte dans ces régions peut avoir un impact sur notre capacité à comprendre l'histoire climatique de la Terre. »

"Cette étude montre que les activités humaines dissolvent les archives géologiques au fond de l'océan, " dit Arbic. "C'est important parce que les archives géologiques fournissent des preuves de changements naturels et anthropiques."