Au large de la côte est des États-Unis dans la mer des Sargasses, le Gulf Stream et ses courants océaniques associés créent un épais couche d'eau homogène qui reste autour de 18°C ​​toute l'année. Depuis sa découverte à la fin des années 1950, cette eau dite à 18 degrés a servi de terrain d'essai pour de nombreuses études sur les éléments nutritifs, carbone, et les concentrations d'oxygène; la biologie; mélange océanique; et physique. En particulier, l'interaction entre les cycles de l'oxygène et du carbone dans cette couche d'eau a attiré l'attention des océanographes alors qu'ils tentent de cartographier les flux de produits chimiques et d'énergie pour l'ensemble du système terrestre.

Dans une nouvelle étude, Billheimer et al. utiliser les données des flotteurs biogéochimiques dans le nord de la mer des Sargasses pour examiner un concept central :le taux de reminéralisation, qui est la vitesse à laquelle les molécules organiques contenant du carbone et de l'oxygène sont converties en formes inorganiques. La reminéralisation régit la quantité de nutriments disponibles pour les algues photosynthétiques et pèse donc lourdement dans le cycle du carbone. Reminéralisation, qui varie avec la profondeur et avec les saisons, est mesurée par l'utilisation d'oxygène et est liée à la quantité maximale de carbone organique particulaire qui est produite dans la couche de surface et coule dans l'eau chaque année. La consistance de l'eau à 18 degrés offre un laboratoire naturel utile pour étudier ces dynamiques, surtout en été et en automne, lorsque la couche d'eau est isolée de l'atmosphère.

La nouvelle recherche offre une image complète de la structure et de l'utilisation de l'oxygène dans le nord de la mer des Sargasses. En utilisant les changements d'oxygène mesurés par les flotteurs, les auteurs ont calculé que la zone d'étude est un producteur net de carbone fixe et est responsable de l'exportation de 2,9 moles de carbone par mètre carré et par an à partir des 150 à 250 mètres supérieurs de la colonne d'eau.

En outre, les chercheurs ont découvert que la reminéralisation est deux fois plus élevée en mai-août qu'en août-novembre. L'oxygène augmente dans une couche près de la surface du printemps à l'automne en raison de la photosynthèse; une couche beaucoup plus chaude à la surface de la mer empêche le dégazage de l'oxygène. L'oxygène s'épuise rapidement dans la couche juste en dessous de cette couche chaude, entraînant l'oxygène vers le bas. Sous cette couche, dans l'épaisse couche d'eau à 18 degrés, le taux d'utilisation de l'oxygène décroît avec la profondeur. Selon les auteurs, le taux de changement d'oxygène en lui-même sous-estime la production nette et la reminéralisation dans les 150 premiers mètres de l'océan en raison du mélange vertical entre les couches de production nette d'oxygène et d'utilisation d'oxygène.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation d'Eos, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.