Le 11 août, 2015, un satellite de la NASA a capturé cette image en fausses couleurs d'une grande prolifération de cyanobactéries ( Nodulaire ) tourbillonnant dans la mer Baltique. Ces cyanobactéries fixent l'azote atmosphérique inorganique (N2) sous une forme accessible à la vie, un processus fondamental pour les écosystèmes marins. Dans notre article, nous montrons que la fixation de l'azote devient encore plus importante lorsque l'état d'oxygénation de l'océan décline. Crédit :NASA Earth Observatory/USGS
De nouvelles recherches menées par des scientifiques de l'Université de Bristol ont montré que les mécanismes de rétroaction qui étaient censés maintenir le cycle de l'azote marin relativement stable au cours du temps géologique peuvent s'effondrer lorsque les niveaux d'oxygène dans l'océan diminuent de manière significative.
Le cycle de l'azote est essentiel à toutes les formes de vie sur Terre - l'azote est un élément de base de l'ADN.
Le cycle de l'azote marin est fortement contrôlé par la biologie et de petits changements dans le cycle de l'azote marin ont des implications majeures sur la vie. On pense que le cycle de l'azote marin est resté relativement stable au cours des temps géologiques en raison d'une gamme de mécanismes de rétroaction différents.
Ces mécanismes de rétroaction sont appelés « le nitrostat ». Cependant, La manière exacte dont le cycle mondial de l'azote marin et les mécanismes de rétroaction associés ont réagi aux changements sévères passés de l'oxygénation marine n'est pas bien comprise.
L'équipe a utilisé un modèle de système terrestre contraint par des données pour montrer que dans ces conditions de désoxygénation, l'océan peut devenir extrêmement pauvre en azote à mesure que l'inventaire total d'azote biodisponible s'effondre par rapport au phosphore.
Dans le même temps, l'océan passe d'un océan de nitrate oxique à un océan d'ammonium anoxique. La réduction substantielle de l'inventaire d'azote biodisponible dans l'océan en réponse au changement de l'oxygénation marine peut représenter une vulnérabilité biogéochimique clé.
Leurs conclusions sont publiées aujourd'hui dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences .
Auteur principal, le Dr David Naafs de l'École des sciences de la Terre de l'Université de Bristol, a déclaré:"Nos résultats démontrent que la modification de la quantité d'oxygène dans l'océan peut avoir des effets désastreux sur les cycles biogéochimiques vitaux tels que le cycle de l'azote, ce qui est essentiel pour toutes les formes de Vie."
Co-auteur Dr Fanny Monteiro, de l'École des sciences géographiques de Bristol, a ajouté :"Nos résultats de modélisation sont en accord avec les données indirectes peu disponibles du passé géologique."
Co-auteur, la professeure Ann Pearson de l'Université Harvard, a déclaré:"Nos résultats de modélisation montrent l'impact des changements dans l'oxygénation des océans sur le cycle de l'azote marin pour des lieux et des périodes pour lesquels nous ne disposons pas (encore) de données proxy suffisantes."
La force et l'état du cycle de l'azote marin et de la pompe biologique dans l'océan sont très sensibles aux perturbations du niveau d'oxygène océanique.
Étant donné que les niveaux d'oxygène dans les océans sont actuellement en baisse et devraient baisser beaucoup plus au cours des prochaines décennies en raison des activités anthropiques, les résultats indiquent que le cycle de l'azote marin pourrait être considérablement perturbé à l'avenir.
