Les scientifiques ont fait une nouvelle découverte qui remet en question la compréhension antérieure de la relation entre l'océan Austral polaire, à côté de l'Antarctique, et les niveaux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Leurs conclusions montrent que, contrairement aux hypothèses existantes, les processus biologiques loin en mer sont les facteurs les plus importants qui déterminent comment l'océan absorbe le dioxyde de carbone. Les résultats sont publiés cette semaine dans la revue Avancées scientifiques .

Le dioxyde de carbone est absorbé à la surface de l'océan et stocké dans les eaux profondes sur une période de 100 à 1000 ans. L'océan Austral joue un rôle essentiel dans la façon dont ce dioxyde de carbone est extrait de l'atmosphère et savoir comment il fonctionne aide les scientifiques à comprendre les transitions climatiques dramatiques du passé, comme les périodes glaciaires, et mieux prévoir les changements climatiques futurs. On pense généralement que la transformation de l'eau légère en eau dense, provoquée par le refroidissement à la surface de l'océan, est cruciale pour déterminer si le carbone est libéré dans l'atmosphère ou piégé dans les profondeurs de l'océan. Par conséquent, les recherches actuelles se concentrent souvent sur les mers peu profondes juste à côté du continent antarctique, où se déroule la majeure partie de cette transformation.

L'équipe, dirigé par l'Université de Southampton avec British Antarctic Survey, Université d'East Anglia et l'Institut Alfred Wegener en Allemagne, étudié la circulation océanique et la concentration en carbone du gyre de Weddell, une région d'importance critique pour l'élimination du carbone de l'atmosphère située à l'est de la péninsule antarctique. Ils ont étudié les données collectées dans le cadre du projet ANDREX (Antarctique Deep Water Rates of Export) qui mesurait la physique, propriétés biologiques et chimiques de l'eau des eaux du gyre entre 2008 et 2010.

En étudiant ces données, l'équipe a montré que le facteur dominant entraînant l'absorption de carbone de l'atmosphère vers l'océan n'est pas lié à la formation d'eau dense dans les mers peu profondes juste à côté de l'Antarctique, mais plutôt aux processus biologiques plus au large. Au fur et à mesure que le phytoplancton au centre du tourbillon grandit puis coule, ils retirent le carbone de la surface de l'océan, provoquant une absorption de dioxyde de carbone de l'atmosphère, un processus connu sous le nom de « pompe à carbone biologique ». Les données considérées dans cette étude ont montré sans ambiguïté que, dans le tourbillon de Weddell, c'est le processus dominant permettant l'absorption du dioxyde de carbone de l'atmosphère et son élimination vers les profondeurs de l'océan.

Graeme Mac Gilchrist, qui a dirigé l'étude pour l'Université de Southampton a déclaré :« Les résultats ont des implications pour notre compréhension de la façon dont l'océan Austral à haute latitude, proche du continent Antarctique, influence le carbone atmosphérique et le climat mondial sur des échelles de temps de 100 à 1000 ans. Ceci est important à la fois pour notre compréhension des transitions climatiques dans le passé, comme les périodes glaciaires, ainsi que nos projections du changement climatique futur. Nous espérons également que cela aidera à déplacer l'orientation des recherches futures vers les processus critiques qui se déroulent dans les gyres antarctiques, plutôt que la focalisation historique sur les régions du plateau continental. »

Michael Meredith de British Antarctic Survey a déclaré :« L'océan Austral est une région extrêmement importante pour la réduction du dioxyde de carbone de l'atmosphère, avec des impacts majeurs sur le climat mondial. Cette étude renverse une idée reçue sur son fonctionnement, et souligne la nécessité d'études biologiques et physiques conjointes dans les régions de haute mer à une certaine distance au large du continent antarctique. Ce sera une priorité clé pour l'avenir, afin d'améliorer notre capacité à prédire de manière fiable les climats futurs. »