Une nouvelle étude de l'Institut des sciences et technologies de l'environnement de l'Universitat Autònoma de Barcelona (ICTA-UAB) permet de valider des marqueurs organiques pour quantifier la productivité primaire passée dans les océans, un facteur clé dans le cycle mondial du carbone marin. La recherche, réalisée à partir de l'étude des alcénones en tant que biomarqueur, met fin à des décennies de débats scientifiques sur la validité de ces indicateurs biogéochimiques dans le processus de reconstruction des climats passés. La découverte, qui a été publié dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences ( PNAS ), représentera une avancée dans l'amélioration des modèles climatiques permettant de prédire le climat du futur.

Afin de comprendre le climat actuel et de pouvoir prédire la variabilité future, les scientifiques paléoclimatiques analysent les conditions climatiques d'autres époques de l'histoire de la Terre. Biomarqueurs, principalement des alcénones (composés organiques produits par les algues phytoplanctoniques), sont utilisés pour reconstituer la productivité primaire marine, C'est, le processus par lequel le CO 2 de l'atmosphère qui est transférée à l'océan se transforme en matière organique. On estime que seulement 0,3% de cette matière organique est exportée vers l'océan profond, stockage du CO 2 . "Ce record sédimentaire est très important car c'est le CO 2 qui ne retournera pas dans l'atmosphère, et parce qu'elle permet de reconstituer le climat d'autrefois, " explique Maria Raja, Chercheur ICTA-UAB et auteur principal de l'étude.

De même, la présence de chlorophylle-a à la surface de la mer est un paramètre indicateur de la quantité de biomasse phytoplanctonique existante et, en raison de son rôle dans la photosynthèse, fournit des informations sur le niveau de productivité primaire. Cette nouvelle étude utilise une combinaison de données géochimiques et de télédétection pour établir une relation directe à l'échelle mondiale entre la concentration de chlorophylle-a à la surface de l'océan et la concentration d'alcénones sédimentaires. "Jusqu'à maintenant, la productivité primaire du passé ne pouvait être reconstituée que qualitativement, mais cette étude nous donne des outils pour pouvoir estimer quantitativement le processus, " explique Raja, qui souligne qu'il s'agit d'une avancée importante car elle met fin à un débat scientifique de plusieurs décennies sur les limites des proxys organiques (tels que les alcénones) pour quantifier la productivité primaire dans le passé.

Malgré le fait que les satellites de la NASA mesurent le niveau de chlorophylle-a à la surface de la mer depuis 20 ans grâce à sa couleur verte, ces données n'avaient pas été utilisées en paléoclimatologie. Il est maintenant possible de connaître la concentration existante en chaque point de la surface. L'étude "nous offre aussi une vision spatiale pour trouver la relation entre la surface des océans et les sédiments, " Elle ajoute.

Pour les chercheurs, ce constat permet d'améliorer les modèles climatiques, et à l'avenir d'utiliser des alcénones pour analyser la concentration de chlorophylle A en surface, et ainsi pouvoir valider des modèles climatiques. Cela ouvre la voie à la clarification du rôle relatif du cycle du carbone marin dans la variabilité climatique à l'aide de données de terrain, et teste des modèles biogéochimiques.