La chaîne de causalité qui relie les concentrations croissantes de gaz à effet de serre dans l'atmosphère au biote marin a été clarifiée par le rapport du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) « Rapport spécial sur le changement climatique et les océans et la cryosphère ». Il a été publié le 25 septembre et examine les effets des concentrations croissantes de gaz à effet de serre sur les océans mondiaux et les calottes glaciaires polaires.

Alors que dans le passé, le GIEC était considéré comme conservateur à l'égard des changements environnementaux imposés par le changement climatique, le nouveau résumé de la recherche a un ton plus alarmé.

Sonya Dyhrman, un océanographe microbien à Lamont-Doherty Earth Observatory et un scientifique affilié au Center for Climate and Life, s'intéresse à la relation entre le phytoplancton, les producteurs primaires des profondeurs ensoleillées de l'océan, et leur environnement géochimique.

Interrogé début septembre, Dyhrman n'avait pas lu le projet de rapport du GIEC divulgué en août à une agence de presse française. Mais sa réponse à la question « Comment la communauté phytoplanctonique marine s'en est-elle sortie face aux changements de l'environnement physique qui peuvent être attribués au changement climatique anthropique ? préfigurait le contenu du rapport.

"Il n'y a pas de réponse courte sur le phytoplancton et le futur océan, mais ils sont évidemment d'une importance cruciale pour le cycle du carbone et les réseaux trophiques. Bien qu'il y ait déjà des changements clairs dans le pH et la température des océans - les changements dans la production primaire et la composition des espèces sont très difficiles à suivre de manière globale - donc détecter les changements dus au climat est un défi. "

Dans le résumé analytique de neuf pages qui commence le chapitre cinq du rapport du GIEC, les auteurs déclarent « En réponse au réchauffement des océans et à l'augmentation de la stratification, Les cycles des nutriments en haute mer sont perturbés et il y a une grande confiance que cela a un impact variable au niveau régional sur les producteurs primaires. »

Pour que le GIEC déclare « degré de confiance élevé », il doit y avoir des preuves solides et un grand accord entre les sources de données.

Le rapport du GIEC identifie deux tendances dans l'océan, réchauffement et acidification, car l'hydrosphère absorbe à la fois la chaleur et le dioxyde de carbone de l'atmosphère. Les auteurs déclarent sèchement, "L'océan s'est réchauffé sans relâche depuis 2005, poursuivant les tendances claires du réchauffement des océans sur plusieurs décennies documentées dans le cinquième rapport d'évaluation du GIEC (AR5). les concentrations atmosphériques ont augmenté.

En raison du réchauffement et d'autres processus physiques et biogéochimiques (y compris la baisse du pH), la teneur en oxygène de la haute mer diminue, très probablement de 0,5 à 3,3 pour cent entre 1970 et 2010, selon le rapport. La baisse de l'oxygène disponible suggère que les changements environnementaux affectent les producteurs primaires, qui convertissent le dioxyde de carbone en oxygène en tant que sous-produit de l'entretien et de la croissance des cellules.

« Les deux questions principales, " dit Dyhrman, « Se centrer sur la quantité de production primaire va changer et comment la composition des espèces va changer et sur quelles échelles de temps. Les prédictions basées sur la modélisation varient considérablement en partie parce qu'il existe encore des lacunes importantes dans les connaissances concernant les moteurs de la dynamique du phytoplancton et comment ils vont changer à l'avenir. "

Dyhrman a fait référence à une étude récente sur la couleur de l'océan menée par Stephanie Dutkiewicz du MIT et plusieurs co-auteurs. L'étude a utilisé des observations satellitaires recueillies depuis la fin des années 1990 pour modéliser les changements de couleur de l'océan causés par les changements dans la communauté phytoplanctonique. D'ici 2100, le modèle suggère que les océans des basses latitudes seront plus bleus en raison d'une baisse du nombre de phytoplancton. En revanche, le réchauffement continu rendra les océans des hautes latitudes plus verts à mesure que des communautés phytoplanctoniques plus diversifiées et plus denses se développeront.

"Les changements dans la composition des espèces peuvent sembler insignifiants, " Dyhrman a dit, "mais nous pourrions accidentellement sélectionner des espèces nuisibles, et nous pouvons tous comprendre qu'un tel changement de producteurs primaires sur terre est une grosse affaire - par exemple, les prairies soutiennent un écosystème très différent d'une forêt.

Selon le rapport du GIEC, le « taux observé de changements d'aire de répartition depuis les années 1950 et son aire de répartition très probable sont estimés à 51,5 ± 33,3 kilomètres (32 milles) par décennie et à 29,0 ± 15,5 kilomètres (18 milles) par décennie pour les organismes des écosystèmes épipélagiques et des fonds marins, respectivement. La direction de la majorité des déplacements des organismes épipélagiques est cohérente avec une réponse au réchauffement."

En plus des perturbations causées par le changement de gamme, le rapport du GIEC suggère, « Le réchauffement des océans et les changements dans la production primaire au 20e siècle sont liés aux changements de productivité de nombreux stocks de poissons, avec une diminution moyenne d'environ 3 pour cent par décennie de la reconstitution de la population et de 4,1 pour cent (plage très probable de 9,0 pour cent de déclin à 0,3 pour cent d'augmentation) du potentiel de capture maximal. La composition des espèces des captures de pêche depuis les années 1970 dans de nombreux écosystèmes des mers continentales du monde est de plus en plus dominée par les espèces d'eau chaude. »

« Certains modèles, " dit Dyhrman, citant une étude de 2018 de J. Keith Moore et d'autres, « suggèrent des réductions importantes de la production primaire et donc des stocks de poissons d'ici 2030 avec une redistribution des nutriments qui alimentent la production primaire. Ce n'est en aucun cas une certitude, mais c'est sans doute une raison de plus pour considérer notre changement climatique comme la crise qu'il est."

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de Earth Institute, Université de Columbia http://blogs.ei.columbia.edu.