Plonger à 200 pieds sous la surface de l'océan pour mener des recherches scientifiques peut conduire à des endroits intéressants. Pour l'Université du Texas à Austin, le professeur Bayani Cardenas, cela l'a placé au milieu d'un environnement de type champagne de dioxyde de carbone bouillonnant avec des lectures hors normes des gaz à effet de serre.

Cardenas a découvert la région - qu'il appelle "Soda Springs" - tout en étudiant comment les eaux souterraines d'une île voisine pourraient affecter l'environnement océanique du passage de l'île Verde aux Philippines. Le passage est l'un des écosystèmes marins les plus diversifiés au monde et abrite des récifs coralliens florissants.

L'emplacement bouillonnant incroyable, que Cardenas a capturé en vidéo, n'est pas un cauchemar du changement climatique. Il est lié à un volcan voisin qui évacue les gaz à travers des fissures dans le fond de l'océan et le fait probablement depuis des décennies, voire des millénaires. Cependant, Cardenas a déclaré que les niveaux élevés de CO2 pourraient faire de Soda Springs un endroit idéal pour étudier comment les récifs coralliens peuvent faire face au changement climatique. Le site offre également un cadre fascinant pour étudier les coraux et la vie marine qui abritent des niveaux élevés de CO2.

"Ces environnements à haute teneur en CO2 qui sont en fait proches de récifs florissants, comment ça marche ?" dit Cardenas, qui est professeur à la Jackson School of Geosciences de l'UT Austin. "La vie y est toujours florissante, mais peut-être pas le genre auquel nous sommes habitués. Ils doivent être étudiés."

Cardenas et ses coauteurs d'institutions aux Philippines, les Pays-Bas et l'UT ont décrit Soda Springs ainsi que de multiples découvertes scientifiques sur les eaux souterraines dans un article publié ce mois-ci dans la revue Lettres de recherche géophysique .

Les scientifiques ont mesuré des concentrations de CO2 aussi élevées que 95, 000 parties par million (ppm), plus de 200 fois la concentration de CO2 trouvée dans l'atmosphère. Les lectures vont de 60, 000 à 95, 000 et sont potentiellement les plus élevés jamais enregistrés dans la nature. Les niveaux de CO2 s'éloignent rapidement des suintements à mesure que le gaz est dilué dans l'océan, mais le gaz crée toujours un environnement de CO2 élevé le long du reste du littoral de la péninsule de Calumpan, avec des niveaux dans la plage de 400 à 600 ppm.

Cardenas est un hydrologue et non un expert des systèmes récifaux. Il a découvert Soda Springs en recherchant si les eaux souterraines des terres voisines pouvaient se déverser dans l'environnement océanique sous-marin, qui est un phénomène généralement ignoré par les scientifiques s'intéressant au cycle de l'eau, dit Cardenas.

"C'est un flux d'eau invisible de la terre à l'océan, " dit-il. " Et c'est difficile à quantifier. Ce n'est pas comme une rivière où vous avez un delta et vous pouvez le mesurer."

L'équipe a suivi les eaux souterraines en testant le radon 222, isotope radioactif naturel que l'on trouve dans les eaux souterraines locales mais pas dans les eaux océaniques. Avec les bulles de CO2, l'équipe a également trouvé des points chauds dans le fond marin où les eaux souterraines étaient déversées dans l'océan. C'est important, dit Cardenas, parce que la connexion entre les eaux souterraines et l'océan signifie qu'il existe une voie pour les polluants de l'île pour se rendre au système récifal.

Ceci est particulièrement important pour un endroit comme les Philippines, il a dit, où le développement côtier est en plein essor en grande partie à cause de l'écotourisme entraîné par les récifs voisins, mais les communautés dépendent presque toujours de fosses septiques au lieu de systèmes d'égouts modernes. Cela signifie que le développement pourrait entraîner la pollution des mêmes récifs dont dépend l'économie.

Cardenas pratique la plongée sous-marine depuis ses études universitaires aux Philippines. Une formation à la plongée profonde lui a permis d'ouvrir une portion de l'océan rarement étudiée.

"C'est vraiment une grande partie de l'océan qui reste inexplorée car elle est trop peu profonde pour les véhicules télécommandés et trop profonde pour les plongeurs réguliers, " il a dit.

La conduite de travaux de terrain sous l'eau a également conduit Cardenas à développer de nouvelles compétences techniques et techniques pour collecter des échantillons sous l'eau. Elco Luijendijk, un conférencier à l'Université de Göttingen en Allemagne qui a revu l'étude pour la revue, a déclaré que ces techniques - et les résultats qu'elles ont permis - représentent des avancées scientifiques majeures.

"Le travail de terrain sous l'eau est 10 fois plus dur qu'au dessus de l'eau, comme je l'ai également découvert récemment lors d'une campagne de plongée dans les Caraïbes, " a-t-il dit. " Même les mesures simples et la collecte d'échantillons nécessitent beaucoup de soin, sans parler de la mesure des isotopes du radon, ce qui, même à terre, est délicat. Cette [étude] élargit vraiment nos connaissances sur ce qui se passe dans ces environnements et a montré que ces évents peuvent modifier la chimie de l'eau de mer sur de vastes zones."