Chaque printemps dans l'hémisphère nord, la surface de l'océan éclate dans une prolifération massive de phytoplancton. Comme les plantes, ces organismes flottants unicellulaires utilisent la photosynthèse pour transformer la lumière en énergie, consommer du dioxyde de carbone et libérer de l'oxygène dans le processus. Lorsque le phytoplancton meurt ou est mangé par le zooplancton, les fragments riches en carbone s'enfoncent plus profondément dans l'océan, où est-ce que c'est, à son tour, mangés par d'autres créatures ou enfouis dans les sédiments. Ce processus est la clé de la « pompe à charbon biologique, " une partie importante du cycle mondial du carbone.

Les scientifiques savent depuis longtemps que l'océan joue un rôle essentiel dans la capture du carbone de l'atmosphère, mais une nouvelle étude de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) montre que l'efficacité de la "pompe à carbone biologique" de l'océan a été considérablement sous-estimée, avec des implications pour les futures évaluations climatiques.

Dans un article publié le 6 avril dans Actes de l'Académie nationale des sciences , Le géochimiste de l'OMSI Ken Buesseler et ses collègues ont démontré que la profondeur de la zone ensoleillée où se produit la photosynthèse varie considérablement dans l'océan. Cela est important car la capacité du phytoplancton à absorber le carbone dépend de la quantité de lumière solaire capable de pénétrer la couche supérieure de l'océan. En tenant compte de la profondeur de l'euphotique, ou zone ensoleillée, les auteurs ont découvert qu'environ deux fois plus de carbone s'écoule dans l'océan par an qu'on ne l'avait estimé auparavant.

L'article s'appuie sur des études antérieures de la pompe à charbon, y compris celles des auteurs. "Si vous regardez les mêmes données d'une nouvelle manière, vous avez une vision très différente du rôle de l'océan dans le traitement du carbone, d'où son rôle dans la régulation du climat, " dit Buesseler.

« En utilisant les nouvelles mesures, nous pourrons affiner les modèles pour ne pas simplement nous dire à quoi ressemble l'océan aujourd'hui, mais à quoi cela ressemblera-t-il dans le futur, " ajoute-t-il. " La quantité de carbone qui coule dans l'océan augmente-t-elle ou diminue-t-elle ? Ce nombre affecte le climat du monde dans lequel nous vivons."

Dans le journal, Buesseler et ses coauteurs appellent leurs collègues océanographes à considérer leurs données dans le contexte de la limite réelle de la zone euphotique.

"Si nous appelons quelque chose une zone euphotique, nous devons définir cela, " dit-il. " Nous insistons donc sur une définition plus formelle pour pouvoir comparer les sites. "

Plutôt que de prendre des mesures à des profondeurs fixes, les auteurs ont utilisé des capteurs de chlorophylle — indiquant la présence de phytoplancton — pour évaluer rapidement la profondeur de la région ensoleillée. Ils suggèrent également d'utiliser la signature d'un isotope naturel du thorium pour estimer la vitesse à laquelle les particules de carbone s'enfoncent.

Buesseler est un chercheur principal du projet Ocean Twilight Zone de l'OMSI, qui se concentre sur la région médio-océanique peu comprise mais très importante. Dans un commentaire publié dans La nature le 31 mars Buesseler et ses collègues appellent la communauté internationale de la recherche marine à intensifier leurs études sur la zone crépusculaire au cours de la prochaine Décennie des Nations Unies pour l'océan (2021-2030). Meilleure compréhension de l'écosystème de la zone crépusculaire et de son rôle dans la régulation du climat, les auteurs disent, conduira à une politique mondiale visant à protéger la zone de l'exploitation.