Les éruptions volcaniques et les changements d'origine humaine dans l'atmosphère influencent fortement la vitesse à laquelle l'océan absorbe le dioxyde de carbone, dit une nouvelle étude. L'océan est si sensible aux changements tels que la baisse des émissions de gaz à effet de serre qu'il réagit immédiatement en absorbant moins de dioxyde de carbone.

Les auteurs disent que nous pourrions bientôt voir ce jeu se dérouler en raison de la pandémie de COVID-19 réduisant la consommation mondiale de carburant; ils prédisent que l'océan ne poursuivra pas son récent schéma historique d'absorption de plus de dioxyde de carbone chaque année que l'année précédente, et pourrait même prendre moins en 2020 qu'en 2019.

"Nous n'avons pas réalisé jusqu'à ce que nous ayons fait ce travail que ces forçages externes, comme les changements dans la croissance du dioxyde de carbone atmosphérique, dominent la variabilité de l'océan mondial sur des échelles de temps d'une année à l'autre. C'est une vraie surprise, " a déclaré l'auteur principal Galen McKinley, un scientifique du cycle du carbone à l'Observatoire terrestre de Lamont-Doherty de l'Université Columbia. « Alors que nous réduisons nos émissions et que le taux de croissance du dioxyde de carbone atmosphérique ralentit, il est important de réaliser que le puits de carbone océanique réagira en ralentissant. »

Le papier, publié aujourd'hui dans la revue AGU Avances , résout en grande partie l'incertitude sur ce qui a poussé l'océan à absorber des quantités variables de carbone au cours des 30 dernières années. Les résultats permettront des mesures et des projections plus précises de combien la planète pourrait se réchauffer, et combien l'océan pourrait compenser le changement climatique à l'avenir.

Un puits de carbone est un système naturel qui absorbe l'excès de dioxyde de carbone de l'atmosphère et le stocke. Le plus grand puits de carbone de la Terre est l'océan. Par conséquent, il joue un rôle fondamental dans la réduction des effets du changement climatique d'origine humaine. Près de 40 pour cent du dioxyde de carbone ajouté à l'atmosphère par la combustion de combustibles fossiles depuis l'aube de l'ère industrielle a été absorbé par l'océan.

Il y a une variabilité dans la vitesse à laquelle l'océan absorbe le dioxyde de carbone, ce qui n'est pas entièrement compris. En particulier, la communauté scientifique s'est demandé pourquoi l'océan a brièvement absorbé plus de dioxyde de carbone au début des années 1990, puis en a lentement absorbé moins jusqu'en 2001, un phénomène vérifié par de nombreuses observations et modèles océaniques.

McKinley et ses coauteurs ont abordé cette question en utilisant un modèle de diagnostic pour visualiser et analyser différents scénarios qui auraient pu entraîner une absorption de carbone océanique de plus en plus importante entre 1980 et 2017. Ils ont découvert que la réduction du puits de carbone océanique des années 1990 peut s'expliquer par le ralentissement de la croissance. taux de dioxyde de carbone atmosphérique au début de la décennie. L'amélioration de l'efficacité et l'effondrement économique de l'Union soviétique et des pays d'Europe de l'Est seraient parmi les causes de ce ralentissement.

Mais un autre événement a également affecté le puits de carbone :l'éruption massive du mont Pinatubo aux Philippines en 1991 a fait que le puits est temporairement devenu beaucoup plus grand, coïncidant avec l'éruption.

"L'une des principales conclusions de ce travail est que les effets climatiques des éruptions volcaniques telles que celles du mont Pinatubo peuvent jouer un rôle important dans la variabilité du puits de carbone océanique, " a déclaré le coauteur Yassir Eddebbar, chercheur postdoctoral à la Scripps Institution of Oceanography.

Le Pinatubo a été la deuxième plus grande éruption volcanique du 20e siècle. Les quelque 20 millions de tonnes de cendres et de gaz qu'il a craché haut dans l'atmosphère ont eu un impact significatif sur le climat et le puits de carbone océanique. Les chercheurs ont découvert que les émissions de Pinatubo avaient amené l'océan à absorber plus de carbone en 1992 et 1993. Le puits de carbone a lentement diminué jusqu'en 2001, lorsque l'activité humaine a commencé à pomper plus de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. L'océan a réagi en absorbant ces émissions excédentaires.

« Cette étude est importante pour plusieurs raisons, mais je suis plus intéressé par ce que cela signifie pour notre capacité à prédire le court terme, un à dix ans, l'avenir du puits de carbone océanique, " a déclaré le coauteur a déclaré Nicole Lovenduski, océanographe à l'Université du Colorado à Boulder. "Le futur forçage externe est inconnu. Nous ne savons pas quand la prochaine grande éruption volcanique aura lieu, par exemple. Et la réduction des émissions de dioxyde de carbone induite par le COVID-19 n'a certainement pas été anticipée très longtemps à l'avance."

Enquêter sur l'impact de l'éruption du Pinatubo sur le climat mondial, et donc le puits de carbone océanique, et si la baisse des émissions due au COVID-19 se reflète dans l'océan font partie des prochains plans de l'équipe de recherche.

En comprenant la variabilité du puits de carbone océanique, les scientifiques peuvent continuer à affiner les projections du ralentissement du système océanique.

McKinley prévient qu'à mesure que les émissions mondiales sont réduites, il y aura une phase intermédiaire où le puits de carbone océanique ralentira et ne compensera pas le changement climatique autant que par le passé. Ce dioxyde de carbone supplémentaire restera dans l'atmosphère et contribuera à un réchauffement supplémentaire, ce qui peut surprendre certains, elle a dit.

"Nous devons discuter de ces retours à venir. Nous voulons que les gens comprennent qu'il y aura un moment où l'océan limitera l'efficacité des mesures d'atténuation, et cela devrait également être pris en compte dans l'élaboration des politiques, " elle a dit.