Contrairement aux idées reçues, la production de soufre par de minuscules algues marines a diminué pendant les périodes glaciaires, et est plus étroitement liée au climat qu'on ne le pensait auparavant, selon les dernières recherches menées par des scientifiques au Japon. Une meilleure compréhension du lien entre le climat et le phytoplancton marin, les algues unicellulaires microscopiques qui vivent dans les eaux de surface de l'océan, peut aider les scientifiques à intégrer ces impacts dans les futurs modèles climatiques.

Leurs conclusions ont été publiées le 19 juillet 2019 en Communication Nature .

Le soufre produit par le phytoplancton marin affecte l'équilibre entre l'énergie entrante du soleil et l'énergie sortante que la Terre renvoie dans l'espace. Il peut également être un indicateur de la productivité primaire par photosynthèse du phytoplancton dans l'océan Austral. phytoplancton, qui joue également un rôle important dans l'élimination du dioxyde de carbone de l'atmosphère, peut donc influencer considérablement le climat.

Phytoplancton marin, comme les plantes terrestres, sont des producteurs primaires au bas de la chaîne alimentaire. Grâce à la photosynthèse, le phytoplancton absorbe le dioxyde de carbone (CO 2 ) et produisent du carbone organique qui soutient en fin de compte l'ensemble du réseau trophique marin. Par conséquent, CO 2 est retiré des eaux de surface et finit par se fixer dans les sédiments au fond de l'océan. C'est ce qu'on appelle la « production d'exportation, " qui se mesure en unités de carbone.

Le phytoplancton marin émet du sulfure de diméthyle, ou DMS, un composé organique contenant du soufre qui donne à la mer son odeur distincte. Une fois oxydé, Le DMS peut produire des aérosols de soufre qui servent de noyaux de condensation des nuages ​​et jouent un rôle important dans la formation des nuages. L'augmentation du soufre contribue donc au refroidissement de la Terre à la fois en diffusant le rayonnement et en réfléchissant le rayonnement vers l'espace par l'effet de l'albédo.

Le DMS est le composé soufré biologique le plus abondant émis dans l'atmosphère et on pense qu'il influence considérablement le climat de la Terre et qu'il joue peut-être aussi un rôle dans le maintien de la Terre dans un état d'équilibre. Sa contribution au climat est complexe et doit être pleinement comprise. Examen du soufre et du méthanesulfonate, les produits oxydés du diméthylsulfure, dans les carottes de glace de l'Antarctique fournit un outil utile pour étudier le lien entre le cycle du soufre et le climat.

On croyait auparavant que le phytoplancton marin était la source dominante de soufre autre que le sel marin au cours des cycles glaciaires-interglaciaires, les sources terrestres n'y contribuant qu'en petite partie. Encore, la contribution des sources terrestres peut être beaucoup plus importante pendant les périodes glaciaires lorsque la quantité de poussière augmente.

« Des études antérieures sur les carottes de glace en Antarctique, qui ont supposé que la majorité des sulfates non salins provenaient des émissions de DMS produites par le phytoplancton, ne montrent pas de lien entre le phytoplancton marin et les émissions de soufre, et donc la productivité primaire, et le climat, " a déclaré le professeur Kumiko Goto-Azuma, chercheur à l'Institut national de recherche polaire, Organisation de la Recherche de l'Information et des Systèmes, et le Département des sciences polaires, Université de hautes études avancées (SOKENDAI) au Japon.

"Ceci est en contradiction avec les enregistrements de sédiments marins qui montrent une augmentation de la production d'exportation dans la zone antarctique de l'océan Austral, suggérant une augmentation de la productivité primaire. Nous voulions résoudre cette énigme et voir si l'hypothèse précédente dérivée d'études sur les carottes de glace est correcte."

Selon Goto-Azuma, nouveaux records de carottes de glace obtenus au Dôme Fuji en Antarctique de l'Est, couvrant les 720 derniers, 000 ans, montrent qu'une grande partie du sulfate non marin, qui était traditionnellement utilisé comme représentant du sulfate de phytoplancton marin, provient probablement de la poussière terrestre pendant les périodes glaciaires.

"En corrigeant cela, nous avons fait un calcul révisé du sulfate de phytoplancton et avons constaté que son flux est réduit dans les périodes glaciaires et augmenté dans les périodes interglaciaires, " a expliqué Goto-Azuma. "Nos résultats suggèrent une réduction des émissions de sulfure de diméthyle dans la zone antarctique de l'océan Austral pendant les périodes glaciaires et fournissent de nouvelles preuves de la façon dont le cycle du soufre de l'océan Austral et le climat sont liés."

L'étape suivante consiste à « étudier les liens entre le climat, sulfate de phytoplancton marin, et Cie 2 grâce à la modélisation du climat et de la chimie atmosphérique basée sur notre calcul révisé du sulfate dérivé du DMS, " dit Goto-Azuma.