La zone de 200 milles qui épouse la courbure de la côte éclate de vie, du phytoplancton aux baleines. En pleine mer, cette activité est comparativement diminuée. Comprendre comment les eaux côtières sont déplacées vers le large pour fertiliser l'océan est un objectif de longue date des océanologues.

Maintenant, une nouvelle étude de chercheurs de l'Université de Géorgie décrit pour la première fois à l'aide d'analyses d'observation à grande échelle comment l'eau de remontée est piégée le long de la côte puis transportée au large, l'élargissement de la zone de productivité biologique. L'étude a été publiée le 30 octobre dans Communication Nature .

Plusieurs mécanismes déplacent efficacement l'eau au large, du forçage du vent à la façon dont les courants océaniques interagissent avec la topographie côtière avec des caps et des bancs sous-marins, transportant des nutriments et du carbone loin au large. L'équipe UGA s'est concentrée sur l'upwelling, dans quelle profondeur, l'eau froide remonte à la surface le long de la côte, dans le système du courant de Californie au large de la côte ouest de l'Amérique du Nord, caractérisé par des courants océaniques se déplaçant vers le sud.

Au fur et à mesure que ce courant s'écoule vers le sud et qu'une remontée se produit, des masses d'eau en rotation appelées tourbillons se forment avec des diamètres allant de 50 à 150 milles. Des études de modélisation ont montré que ces tourbillons à moyenne échelle peuvent piéger l'eau de remontée riche en nutriments le long de la côte et la transporter au large. Cependant, aucune étude observationnelle n'avait auparavant quantifié systématiquement ce processus.

Les chercheurs ont utilisé des mesures satellites du carbone organique particulaire comme traceur des eaux côtières pour montrer que les tourbillons situés au large et générés près de la côte contiennent des concentrations de carbone plus élevées à l'intérieur que les tourbillons de même amplitude générés au large.

Les observations confirment que les tourbillons piègent et transportent en fait les eaux côtières au large, résultant en un enrichissement en carbone organique particulaire en mer par des tourbillons générés par les côtes qui s'étendent sur 1, 000 kilomètres du rivage. "Quand des tourbillons se forment, ils piègent de grands volumes d'eau à l'intérieur, s'éloigner du rivage, et augmentent l'activité biologique car ils contribuent à fertiliser l'ensemble de la chaîne alimentaire au large des côtes, " dit Renato Castelao, professeur agrégé au département des sciences marines du Franklin College of Arts and Sciences et auteur correspondant de l'article.

"Notre étude fournit la première preuve d'observation à grande échelle que les tourbillons à moyenne échelle redistribuent le carbone et d'autres matériaux dans le système du courant californien, " a déclaré Caitlin Amos, doctorat étudiant à l'UGA et auteur principal. "Nos résultats contribuent à la compréhension de la communauté du rôle des tourbillons dans l'océan et de leurs impacts sur les processus biogéochimiques."

"La remontée d'eau joue un rôle important dans la productivité biologique des systèmes côtiers, " a déclaré Patricia Medeiros, professeur agrégé de sciences marines et co-auteur. « La compréhension des mécanismes responsables du transport en mer des eaux côtières est importante car elles diffusent cette signature biogéochimique sur de vastes zones de l'océan. »