L'océan mondial couvre 70 pour cent de la planète et est essentiel à la survie de l'humanité, fournir de la nourriture, des moyens de subsistance durables, et capturer et stocker d'énormes quantités de dioxyde de carbone de l'atmosphère. Une question scientifique clé pour les océanographes et les climatologues est de savoir quelle quantité de CO2 l'océan peut-il continuer à absorber à mesure que la planète se réchauffe ? C'est aussi une question clé pour la société et pour les décideurs qui luttent contre le changement climatique.

"Dans toutes les projections que nous avons pour l'avenir de l'état du climat, la quantité de carbone absorbée dans l'océan est essentielle à la quantité de réchauffement qui se produit, " a déclaré Galen McKinley océanographe et scientifique du cycle du carbone à l'observatoire terrestre de Lamont-Doherty de l'Université Columbia. " Alors, nous devons surveiller le puits [de carbone] au fur et à mesure de son évolution."

Les scientifiques estiment que depuis la révolution industrielle, l'océan a absorbé environ 40 pour cent de tout le dioxyde de carbone émis dans l'atmosphère en raison de la combustion de combustibles fossiles, mais il reste beaucoup d'incertitude quant à la façon dont le cycle du carbone océanique changera à l'avenir. Cela s'explique en partie par le fait que les scientifiques ne sont en mesure d'échantillonner régulièrement qu'environ deux pour cent des océans du monde, et doit extrapoler aux autres 98 pour cent en utilisant des techniques statistiques.

Un projet nouvellement financé, dirigé par McKinley, utilisera des techniques modernes de science des données pour améliorer ce processus d'extrapolation. En utilisant les mesures éparses de la quantité de dioxyde de carbone dans l'eau de mer (pCO2) recueillies par la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) et d'autres, l'équipe améliorera la quantification de la variation dans l'espace et dans le temps de la pCO2 à travers les océans mondiaux. A partir de ces estimations cartographiées, l'équipe peut estimer les échanges de CO2 air-mer remontant aux années 1980. Ces approches permettent également une surveillance continue de la façon dont le puits de carbone océanique réagit au changement climatique et aux niveaux de CO2 atmosphérique.

L'entreprise s'appuie sur le travail du pionnier des sciences océaniques Lamont, feu Taro Takahashi, qui a été le pionnier des instruments et des approches qui sont maintenant utilisés pour collecter ces données. Les approches d'observation de Takahashi sont maintenant mises en œuvre dans le monde entier. Takahashi a d'abord documenté comment les océans absorbent et dégagent d'énormes quantités de dioxyde de carbone, l'échanger avec l'atmosphère. Par conséquent, parmi tant d'autres choses, les scientifiques savent maintenant qu'une grande partie des émissions de carbone de l'humanité moderne réside dans les eaux océaniques.

McKinley dit qu'à travers le projet de trois ans, qui est un partenariat avec la NOAA, ils visent à créer un système d'analyse de données capable d'interpoler intelligemment et efficacement, avec le moins d'incertitude possible, pour surveiller l'évolution du puits océanique. Cette compréhension est une information vitale pour les décideurs qui s'efforcent d'atténuer le changement climatique.

L'océan est le principal puits de carbone fossile émis par l'homme. Aller de l'avant, l'océan devrait continuer à faire ce travail si nous continuons à mettre beaucoup de carbone dans l'atmosphère. Cependant, il y a beaucoup de conjectures sur la façon dont l'océan se comportera lorsque le CO2 atmosphérique changera. Par exemple, de nouvelles recherches ont démontré que l'océan réduira de combien et à quelle vitesse il absorbe le CO2 si la concentration atmosphérique diminue.

« Si nous devions réduire considérablement notre production de carbone, la preuve que nous avons dans les articles récemment publiés est que le puits océanique va réagir, 'Hey, super, tu n'en mets pas autant en moi donc je n'ai pas besoin d'en prendre autant.' Alors plus de carbone que prévu va rester dans l'atmosphère, " a expliqué McKinley. En d'autres termes, si nous réduisions de 50 % les émissions de gaz à effet de serre, la réduction du taux d'accumulation dans l'atmosphère pourrait être un pourcentage beaucoup plus faible. Ce serait parce que l'océan s'équilibre naturellement avec l'atmosphère, absorbe moins de CO2. Cette équilibration est une réponse tout à fait naturelle, mais a de grandes implications car cela pourrait créer une rétroaction négative sur notre capacité à atténuer le changement climatique.

L'objectif de cette recherche est de mieux comprendre le fonctionnement des puits de carbone océaniques afin que les climatologues puissent faire de meilleures projections qui éclairent les choix des décideurs.

"Mieux on le quantifie, mieux nous pourrons déterminer les voies d'émissions nécessaires pour atteindre des niveaux de changement climatique qui ne perturberont pas excessivement les humains et les écosystèmes, " a déclaré McKinley.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de Earth Institute, Université de Columbia http://blogs.ei.columbia.edu.