Le réchauffement des eaux et l'épuisement de l'oxygène dans la mer Rouge pourraient ralentir le flux de carbone organique de la surface vers l'océan profond où il peut être stocké, hors de portée de l'atmosphère. Une équipe de KAUST a utilisé un robot sous-marin pour enquêter sur le mésopélagique peu étudié, ou "crépuscule, " zone, à des profondeurs comprises entre 100 et 1000 mètres.

Les océans absorbent des milliards de tonnes de dioxyde de carbone (CO 2 ) de l'atmosphère chaque année qui se dissout ou est transformé en carbone organique par les plantes et le phytoplancton dans les bas-fonds ensoleillés (0 à 100 m). La plupart de ce carbone organique est reconverti en CO 2 par des micro-organismes lorsqu'il traverse la zone mésopélagique, mais une partie finit par s'enfoncer dans l'océan profond, où il peut rester pendant des siècles.

Comprendre ce qui contrôle le devenir du carbone organique à différentes profondeurs pourrait aider les scientifiques à prédire comment les océans absorberont et stockeront le CO atmosphérique 2 à l'avenir.Malika Kheireddine et son équipe ont utilisé un robot sous-marin équipé de capteurs bio-optiques pour mesurer les variations de carbone organique particulaire (POC) entre la surface et le fond de la zone mésopélagique du nord de la mer Rouge, où les températures de la mer augmentent particulièrement vite. « La mer Rouge offre des opportunités inégalées en tant que laboratoire naturel pour étudier l'impact du changement climatique sur le devenir du carbone organique, " dit Kheireddine.

Tout au long de 2016, l'appareil a également mesuré la température de l'eau, salinité, densité et concentration en oxygène. "Nos observations nous ont permis d'estimer les taux auxquels le POC est reconverti en CO 2 par des micro-organismes marins, " explique Giorgio Dall'Olmo, un co-auteur du Centre national britannique d'observation de la Terre, "et comment ces micro-organismes sont affectés par la température et les niveaux d'oxygène."

Dans les eaux chaudes et pauvres en oxygène de la mer Rouge, la conversion s'est produite principalement dans le moins profond, couche la plus productive de la zone mésopélagique; seulement 10 pour cent du POC a coulé en dessous de 350 mètres. "Les taux de conversion pourraient être exprimés en fonction de la température et de la concentration en oxygène, " ajoute Kheireddine, "ce qui pourrait nous aider à prédire comment le changement climatique affectera ces taux à l'avenir."

L'équipe a été surprise de constater que plus de 85 pour cent des POC étaient décomposés quelques jours après l'entrée dans la zone mésopélagique, tandis que le reste a dérivé pendant des semaines ou des mois avant d'être consommé. Il existe de multiples facteurs de transfert et de transformation du carbone organique dans les mers tropicales.

"Les planeurs sous-marins de la mer Rouge collectent des données en continu qui pourraient révéler les effets des processus physiques, tels que les tourbillons et les courants côtiers, sur ces processus biogéochimiques, " dit le chef du groupe Burton Jones, un scientifique marin à KAUST.

"Le sort du carbone organique dans les océans affecte le climat mondial, ", dit Kheireddine. "Nos résultats aideront à affiner les modèles montrant si la quantité de carbone qui coule dans l'océan augmente ou diminue." Les puits de carbone organique plus profonds avant qu'il ne soit converti en CO 2 , plus il est susceptible d'y rester, enfermé loin de l'atmosphère.