Dariia Atamanchuk, la gauche, avec Doug Wallace devant le SeaCycler. Crédit :Danny Abriel
Beaucoup plus d'oxygène qu'on ne le pensait auparavant est transporté profondément dans l'intérieur de l'océan par une « trappe » dans la mer du Labrador qui, selon certains chercheurs, pourrait se fermer en raison du changement climatique.
Cela a été rapporté par des scientifiques de l'Université Dalhousie et de la Scripps Institution of Oceanography à San Diego dans un article publié aujourd'hui dans la revue Géosciences de la nature . Ils ont mesuré le transfert de gaz, y compris l'oxygène et le dioxyde de carbone, de l'atmosphère à des profondeurs pouvant atteindre deux kilomètres. L'oxygène absorbé par l'océan sur une année dans la mer du Labrador était 10 fois plus important que ce que l'on estime généralement. Un grand nombre de bulles d'air, injecté lors de violences, tempêtes hivernales, étaient responsables de la différence.
L'apport d'oxygène plus élevé implique également une demande d'oxygène plus élevée que prévu par les écosystèmes des grands fonds.
La mer du Labrador est l'un des rares endroits dans le monde, où l'atmosphère et l'océan profond se connectent, directement. Une « trappe » vers l'océan profond s'y ouvre pendant quelques mois chaque hiver, lorsque l'eau de surface devient suffisamment froide et dense pour s'enfoncer et se mélanger aux profondeurs, eaux pauvres en oxygène.
« Bien que le transfert de gaz par bulle soit reconnu depuis des décennies, nos mesures montrent à quel point il est essentiel que la « trappe » soit ouverte et qu'un vaste volume d'eau océanique profonde pauvre en oxygène soit exposé à l'atmosphère, " dit Dariia Atamanchuk, associé de recherche au Département d'océanographie de Dalhousie et auteur principal de l'étude.
Les eaux profondes fournissent de l'oxygène à l'océan mondial
Les eaux profondes de l'océan s'écoulent ensuite de la mer du Labrador, fournir de l'oxygène vital à une vaste zone de l'océan, à l'échelle mondiale.
"Nous appelons la mer du Labrador l'un des poumons de l'océan profond et la circulation profonde comme étant comme sa circulation sanguine, " dit le Dr Atamanchuk. " L'oxygène extrait de l'atmosphère dans la mer du Labrador peut finalement soutenir la respiration d'organismes vivant à des dizaines de milliers de kilomètres, y compris les poissons vivant dans les profondeurs des océans Pacifique ou Indien."
Les chercheurs estiment que 10 fois plus d'oxygène est transféré dans les eaux profondes chaque année que ne l'indiquent les modèles qui ne prennent généralement pas en compte explicitement les bulles. Cela implique que l'oxygène dans l'océan profond est plus sensible au changement climatique qu'on ne le pensait auparavant.
Des projections basées sur des modèles ont suggéré que la « trappe » de la mer du Labrador pourrait se fermer, en raison de la livraison de quantités croissantes d'eau douce provenant de la fonte des glaces au Groenland et de l'Arctique en évolution rapide.
"Plus d'eau douce signifie une densité plus faible et un mélange moins profond, et cela provoquerait la respiration de l'océan, au sens propre, devenir moins profond, " dit Doug Wallace, professeur d'océanographie à Dalhousie et initiateur de l'étude.
L'équipage déploie le SeaCycler le 22 mai 2016, dans la mer du Labrador où il a recueilli des mesures pendant un an. Crédit :Kat Fupsova
La « trappe » a peut-être déjà fermé l'Antarctique
Le Dr Atamanchuk ajoute que l'effet d'une fermeture similaire de « trappe » au large de l'Antarctique a peut-être déjà été ressenti dans les profondeurs de l'océan Atlantique Sud, qui a enregistré des niveaux de désoxygénation élevés et difficiles à expliquer au cours des 50 dernières années.
"Alors que nos mesures montrent très clairement l'importance des bulles pour l'apport d'oxygène, les mécanismes sont compliqués et ne sont certainement pas encore entièrement compris, " dit le Dr Wallace.
Les auteurs disent que leurs résultats sont un appel à l'action pour plus d'études et d'observations pour vérifier la représentation du transfert de gaz dans les modèles et "réduire les incertitudes et les biais dans nos estimations des échanges air-mer de gaz et de chaleur, " surtout dans les régions aux conditions extrêmes, comme l'Atlantique Nord-Ouest.
Collecte de données vitales dans un environnement difficile
Les chercheurs ont rassemblé les informations à l'aide de SeaCycler, un unique, système de profilage robotique qui a été ancré dans la mer du Labrador pendant un an en 2016 et a collecté une large gamme de produits chimiques, données physiques et biologiques.
"Le SeaCycler a été conçu pour collecter des mesures sophistiquées et transporter une très grande charge utile dans des conditions extrêmes, conditions très difficiles. Vous ne voulez vraiment pas être dans la mer du Labrador sur un bateau, effectuer vous-même des mesures en hiver lorsque ces processus de bulles sont les plus importants, " dit le co-auteur Uwe Send (photographié avec Jannes Koelling), professeur à la Scripps Institution of Oceanography et initiateur du développement de SeaCycler, en étroite collaboration avec les ingénieurs de l'Institut océanographique de Bedford du Canada.
Les scientifiques travaillaient dans le cadre d'un projet dirigé par le Canada appelé VITALS. L'interprétation des données a également été soutenue par l'Ocean Frontier Institute.
Le groupe se prépare maintenant à de nouvelles observations dans la mer du Labrador avec une version améliorée de SeaCycler, commençant plus tard cette année. Les premiers tests de la configuration améliorée, qui comprend plusieurs capteurs supplémentaires, ont été achevés la semaine dernière dans le bassin de Bedford avec le soutien et l'aide de Pêches et Océans Canada.
