Les chercheurs de CU Boulder ont développé une méthode qui pourrait permettre aux scientifiques de prévoir avec précision l'acidité des océans jusqu'à cinq ans à l'avance. Cela permettrait aux pêcheries et aux communautés qui dépendent des produits de la mer affectés négativement par l'acidification des océans de s'adapter aux conditions changeantes en temps réel, l'amélioration de la sécurité économique et alimentaire au cours des prochaines décennies.

Des études antérieures ont montré la capacité de prédire l'acidité des océans quelques mois plus tard, mais c'est la première étude à prouver qu'il est possible de prédire la variabilité de l'acidité des océans plusieurs années à l'avance. La nouvelle méthode, décrit dans Communication Nature , offre le potentiel de prévoir l'accélération ou le ralentissement de l'acidification des océans.

"Nous avons pris un modèle climatique et l'avons exécuté comme si vous aviez une prévision météorologique, essentiellement - et le modèle comprenait la chimie des océans, ce qui est extrêmement nouveau, " a déclaré Riley Brady, auteur principal de l'étude, et doctorant au Département des sciences atmosphériques et océaniques.

Pour cette étude, les chercheurs se sont concentrés sur le système de courant californien, l'un des quatre grands systèmes d'upwelling côtier au monde, qui s'étend de la pointe de la Basse-Californie au Mexique jusqu'à certaines parties du Canada. Le système soutient une industrie de la pêche d'un milliard de dollars cruciale pour l'économie américaine.

"Ici, tu as de la physique, chimie, et la biologie se connectent pour créer des pêcheries extrêmement rentables, des crabes jusqu'aux gros poissons, " dit Brady, qui est également étudiant diplômé à l'Institut de recherche arctique et alpine (INSTAAR). « Faire une prédiction des conditions environnementales futures, deux, ou même trois ans est remarquable, car c'est le genre d'informations que les gestionnaires des pêches pourraient utiliser.

Le système du courant de Californie est particulièrement vulnérable à l'acidification des océans en raison de la remontée d'eaux naturellement acides à la surface.

"L'océan nous a rendu un immense service, " a déclaré la co-auteur de l'étude Nicole Lovenduski, professeur agrégé en sciences atmosphériques et océaniques et responsable du groupe de recherche en biogéochimie océanique à l'INSTAAR.

L'océan absorbe une grande partie de l'excès de dioxyde de carbone dans l'atmosphère terrestre provenant de l'activité humaine. Malheureusement, en raison de l'absorption de ce dioxyde de carbone artificiel supplémentaire - 24 millions de tonnes chaque jour - les océans sont devenus plus acides.

"L'acidification des océans se déroule à un rythme 10 fois plus rapide aujourd'hui qu'à aucun autre moment au cours des 55 derniers millions d'années, " a déclaré Lovenduski.

En quelques décennies, les scientifiques s'attendent à ce que certaines parties de l'océan deviennent complètement corrosives pour certains organismes, ce qui signifie qu'ils ne peuvent pas former ou maintenir leurs coquilles.

« Nous attendons des personnes des communautés qui dépendent de l'écosystème océanique pour la pêche, que le tourisme et la sécurité alimentaire soient affectés par l'acidification des océans, " a déclaré Lovenduski.

Cela crée des problèmes pour le système du courant californien, avec ses eaux naturellement corrosives. Cette acidification supplémentaire pourrait pousser ses écosystèmes fragiles au bord du gouffre.

La fortune et la frustration de la prévision

Les gens peuvent facilement confirmer l'exactitude d'une prévision météorologique en quelques jours. Les prévisions annoncent de la pluie dans votre ville ? Vous pouvez regarder par la fenêtre.

Mais il est beaucoup plus difficile d'obtenir des mesures en temps réel de l'acidité des océans et de déterminer si vos prédictions étaient correctes.

Mais cette fois, Les chercheurs de CU Boulder ont pu capitaliser sur les prévisions historiques d'un modèle climatique développé au National Center for Atmospheric Research. Au lieu de regarder vers l'avenir, ils ont généré des prévisions du passé en utilisant le modèle climatique pour voir les performances de leur système de prévision. Ils ont découvert que les prévisions du modèle climatique faisaient un excellent travail pour prédire l'acidité des océans dans le monde réel.

Cependant, ces types de prévisions de modèles climatiques nécessitent une énorme quantité de puissance de calcul, main d'oeuvre, et le temps. Le potentiel est là, mais les prévisions ne sont pas encore prêtes à être pleinement opérationnelles comme les prévisions météorologiques.

Et tandis que l'étude se concentre sur l'acidification dans une région de l'océan mondial, il a des implications beaucoup plus vastes.

Les États et les régions plus petites font souvent leurs propres prévisions de la chimie des océans à une échelle plus fine, avec une résolution plus élevée, axé sur le littoral où opèrent les pêcheries. Mais si ces prévisions plus locales ne peuvent pas prendre en compte des variables climatiques mondiales comme El Niño, ce nouveau modèle de prédiction global peut.

Cela signifie que ce modèle plus grand peut aider à éclairer les limites des modèles plus petits, ce qui améliorera considérablement leur précision et étendra leurs prévisions. Cela permettrait aux pêcheries et aux communautés de mieux planifier où et quand récolter les fruits de mer, et de prévoir à l'avance les pertes potentielles.

« Au cours de la dernière décennie, les gens ont déjà trouvé des preuves d'acidification des océans dans le courant californien, " dit Brady. " C'est ici en ce moment, et il sera là et toujours présent au cours des deux prochaines décennies."