Un groupe de chercheurs de trois universités japonaises a découvert pourquoi l'océan Pacifique subarctique occidental, qui ne représente que 6 pour cent des océans du monde, produit environ 26 pour cent des ressources marines mondiales.

Le Japon est voisin de cette zone océanique, connu pour ses riches ressources marines, notamment le saumon et la truite. La zone, situé à la fin de la circulation océanique mondiale appelée tapis roulant océanique, a l'un des plus grands prélèvements biologiques de dioxyde de carbone des océans du monde.

L'étude, dirigé par l'Université d'Hokkaido, l'Université de Tokyo et l'Université de Nagasaki, a montré que l'eau riche en nitrate, le phosphate et le silicate, produits chimiques essentiels à la production de phytoplancton, se retrouvent dans les eaux intermédiaires (de plusieurs centaines de mètres à mille mètres de profondeur) de la zone subarctique occidentale, surtout dans le bassin de la mer de Béring. Les nutriments sont soulevés de l'océan profond à travers l'eau intermédiaire jusqu'à la surface, puis retournent dans le pool de nutriments intermédiaire sous forme de particules descendantes grâce à la production biologique et à la dégradation microbienne de substances organiques.

L'eau intermédiaire se mélange au fer dissous qui prend sa source dans la mer d'Okhotsk et est remontée à la surface – des processus pivots reliant l'eau intermédiaire et la surface et qui maintiennent une productivité biologique de surface élevée. Cette découverte défie l'opinion conventionnelle selon laquelle les nutriments sont simplement soulevés des profondeurs de l'océan vers la surface.

L'étude s'est appuyée sur des données océaniques obtenues par un navire de recherche qui a exploré les mers marginales (la mer d'Okhotsk et la mer de Béring) où, le groupe croyait, un mélange à grande échelle d'eau de mer se produit en raison de l'interaction des courants de marée avec la topographie accidentée. Ce voyage a été réalisé en collaboration avec une équipe de recherche russe car de nombreuses zones étudiées se trouvent à l'intérieur de la zone économique exclusive de la Russie. Les données obtenues ont ensuite été combinées avec les données collectées par les navires de recherche japonais.

L'analyse des données a montré que les nitrates et les phosphates reproduits par dégradation microbienne de substances organiques s'accumulent en concentrations élevées dans les eaux intermédiaires de toute la région subpolaire du Pacifique.

Les chercheurs ont également découvert que la magnitude du mélange vertical près des îles Kouriles et des îles Aléoutiennes est beaucoup plus forte que celle des mers ouvertes environnantes. Cette étude a démontré que le mélange vertical à grande échelle dans les mers marginales brise la stratification de densité pour mélanger l'eau de l'océan, transportant les nutriments de l'eau intermédiaire vers la surface.

"Nos résultats devraient aider à approfondir la compréhension de la circulation du carbone et des nutriments dans l'océan et des changements écologiques causés par le changement climatique, " déclare le professeur agrégé Jun Nishioka de l'Université d'Hokkaido, qui a dirigé l'étude.