Les océans de la Terre jouent un rôle central dans le cycle mondial du carbone. Au fur et à mesure que l'eau de mer se déplace et se mélange, il stocke et transporte d'énormes quantités de carbone sous forme de molécules de carbone organiques et inorganiques dissoutes. Cependant, les différentes sources et devenirs du carbone organique dissous marin (COD) sont complexes, et il reste encore beaucoup à apprendre sur sa dynamique, en particulier à mesure que le changement climatique progresse.

Les rapports isotopiques du carbone peuvent aider à déterminer l'âge du COD, qui donne des indices sur sa source et son parcours dans le cycle du carbone. On pense que les organismes photosynthétiques dans les eaux de surface produisent la plupart des COD marins, mais la datation au radiocarbone montre que le COD marin a des milliers d'années, donc plus d'informations sont nécessaires pour clarifier comment il se mélange et s'attarde dans l'océan.

S'appuyant sur la datation au radiocarbone d'échantillons d'eau de mer collectés lors d'une campagne de recherche en 2016-2017, Druffel et al. fournir de nouvelles informations sur la dynamique du COD dans le Pacifique oriental et les océans Austral. Leur enquête appuie l'hypothèse selon laquelle les sources hydrothermales pourraient être une source importante de COD dans cette région.

En voyageant vers le sud à bord du N/R Ronald H. Brown de la NOAA, les chercheurs ont collecté des échantillons d'eau de mer sur plusieurs sites, y compris d'une station près de l'Antarctique à un site au large du nord-ouest du Pacifique. Certaines parties de leur chemin ont suivi la montée du Pacifique Est, une zone clé d'activité hydrothermale au large de la côte ouest de l'Amérique du Sud.

La datation au radiocarbone des échantillons a permis de construire un profil des rapports isotopiques trouvés à la fois dans le COD et le carbone inorganique dissous (DIC) à différentes profondeurs pour chaque site étudié. L'analyse de ces profils a montré que les deux formes de carbone dissous vieillissent de la même manière lorsqu'elles sont transportées vers le nord dans les eaux profondes. Selon les auteurs, cela suggère que le transport vers le nord est le principal facteur contrôlant la composition isotopique du COD et du DIC dans ces eaux profondes.

Pendant ce temps, les données au radiocarbone indiquent que les cheminées hydrothermales associées à l'élévation du Pacifique Est peuvent contribuer à l'ancien COD dans les eaux océaniques. Dans la lignée des recherches antérieures, les résultats suggèrent la possibilité que les microbes chimiotrophes à ces évents puissent « manger » la CID provenant de sources anciennes, le convertir en DOC qui est rejeté dans l'océan.

Des recherches supplémentaires seront nécessaires pour confirmer si les sources hydrothermales contribuent effectivement à des quantités importantes de COD ancien dans l'eau de mer, affectant sa composition isotopique. Si c'est le cas, les modèles de la circulation océanique mondiale devront peut-être être ajustés pour tenir compte de cette contribution.

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