Le plancton est un petit organisme qui dérive avec les courants des mers et des océans. Malgré leur petite taille, ils jouent un rôle planétaire important en raison de leur immense quantité. Plancton photosynthétique, connu sous le nom de phytoplancton, par exemple, produisent la moitié de l'oxygène de l'atmosphère tout en fixant d'énormes quantités de dioxyde de carbone (CO 2 ). Étant donné que l'océan Austral autour de l'Antarctique est très riche en nutriments, le phytoplancton peut y prospérer. C'est donc une région clé pour la maîtrise du CO atmosphérique 2 concentration.

Comme d'autres nutriments sont abondants, les scientifiques ont jusqu'à présent supposé que la quantité de fer micronutriment disponible détermine la capacité du phytoplancton à prospérer dans l'océan Austral. Des chercheurs du Centre GEOMAR Helmholtz pour la recherche océanique de Kiel et du Centre national d'océanographie du Royaume-Uni ont maintenant publié une étude dans la revue internationale Communication Nature montrant pour la première fois que dans certaines zones de l'océan Austral, manganèse, pas de fer, est le facteur limitant de la croissance du phytoplancton.

"C'est une découverte importante pour notre capacité à évaluer les changements futurs, mais aussi pour mieux comprendre le phytoplancton d'autrefois, " déclare le Dr Thomas J. Browning de GEOMAR, auteur principal de l'étude.

Des recherches antérieures suggéraient qu'une plus grande croissance du phytoplancton dans l'océan Austral était un facteur clé du début des périodes glaciaires au cours des 2,58 millions d'années passées. Plus de phytoplancton était capable de lier plus de CO 2 , qui a été retiré de l'atmosphère. Par conséquent, les températures moyennes mondiales ont encore baissé. "Il est donc essentiel que nous comprenions exactement quels processus régulent la croissance du phytoplancton dans l'océan Austral, " fait remarquer le Dr Browning.

En effet, avec le fer, le manganèse est un autre micronutriment essentiel requis par chaque organisme photosynthétique, des algues aux chênes. Dans la plupart des océans, cependant, suffisamment de manganèse est disponible pour le phytoplancton pour qu'il ne limite pas sa croissance.

Mesures dans les régions reculées de l'océan Austral, d'autre part, ont montré des concentrations de manganèse beaucoup plus faibles. Lors d'une expédition sur le navire de recherche britannique RRS JAMES CLARK ROSS à travers le passage de Drake entre la Terre de Feu et la péninsule Antarctique en novembre 2018, Le Dr Browning et son équipe ont prélevé des échantillons d'eau. Alors qu'il était encore à bord, ils ont utilisé ces échantillons d'eau et le phytoplancton qu'ils contenaient pour mener des expériences sur les nutriments qui affectent la croissance et ceux qui ne le font pas.

« Ce faisant, nous avons pu démontrer pour la première fois une limitation du manganèse pour la croissance du phytoplancton au centre du passage de Drake. Plus près du rivage, le fer était le facteur limitant, comme prévu, " rapporte le Dr Browning.

Après l'expédition, l'équipe a utilisé des calculs de modèle supplémentaires pour évaluer les implications des résultats expérimentaux. Entre autres, ils ont découvert que la limitation du manganèse était peut-être encore plus répandue pendant les périodes glaciaires qu'elle ne l'est aujourd'hui. « Cela ferait de ce facteur auparavant non comptabilisé un élément central de la compréhension des périodes glaciaires, " dit le Dr Browning.

Cependant, car il s'agit du premier enregistrement dans une région spécifique de l'océan Austral, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour mieux comprendre l'étendue géographique et le moment de la limitation du manganèse dans l'océan Austral. « Nous devons également encore étudier quels facteurs contrôlent les concentrations de manganèse dans l'eau de mer et comment le phytoplancton s'adapte à la rareté du manganèse. Tout cela est essentiel pour construire des modèles plus précis du fonctionnement du système Terre, " conclut Thomas Browning.