L'augmentation de l'acidité de l'atmosphère perturbe l'équilibre écologique des océans, selon une nouvelle recherche menée par l'Université d'East Anglia (UEA).

La première étude à examiner l'impact de l'acidité sur le transport des nutriments vers l'océan démontre que la façon dont les nutriments sont livrés affecte la productivité de l'océan et sa capacité à absorber le CO 2 de l'atmosphère.

La recherche, « Modification de l'acidité atmosphérique en tant que modulateur des dépôts de nutriments et de la biogéochimie des océans », est publié aujourd'hui dans Avancées scientifiques . L'analyse a été réalisée par une équipe internationale d'experts, parrainé par le Groupe d'experts des Nations Unies sur les aspects scientifiques de la protection de l'environnement marin (GESAMP).

Pr Alex Baker, professeur de chimie marine et atmosphérique à l'École des sciences de l'environnement de l'UEA, est l'auteur principal. Il a déclaré:"Les émissions humaines de polluants ont provoqué des changements importants dans l'acidité de l'atmosphère, entraînant des impacts environnementaux bien connus tels que les pluies acides.

"L'acidité atmosphérique affecte la quantité et la distribution des nutriments (azote, phosphore et fer) livrés à l'océan.

"Les acides attaquent la surface des particules de poussière du désert lorsqu'elles sont transportées dans l'atmosphère, augmenter la proportion de phosphore et de fer contenus dans ces particules qui se dissoudront lorsque la poussière tombera dans l'océan.

"Nos travaux suggèrent que l'augmentation de l'acidité depuis la révolution industrielle a augmenté les proportions de phosphore et de fer solubles de 14 % et 16 % respectivement. Ces augmentations auront eu un effet fertilisant direct sur le phytoplancton marin."

Sur la même période, les émissions de polluants ont au moins doublé la quantité d'azote ajoutée aux océans via l'atmosphère.

Prof Maria Kanakidou de l'Université de Crète à Héraklion, Grèce, a également contribué à la recherche en utilisant la modélisation globale des dépôts de transport chimique. Elle a dit :« L'acidité contrôle la répartition de l'azote entre les particules et les gaz dans l'atmosphère, de sorte que les changements d'acidité modifient la durée pendant laquelle l'azote reste dans l'atmosphère et donc l'endroit où il se déposera dans l'océan."

En plus de la fertilisation, ces changements dans la quantité et la répartition géographique des dépôts de nutriments affectent également l'équilibre écologique de l'océan.

Le professeur Kanakidou a déclaré :« Les communautés de phytoplancton sont sensibles aux proportions de nutriments dont elles disposent. Les changements dans les dépôts de nutriments que nous avons identifiés auront probablement entraîné des changements écologiques, car l'apport atmosphérique modifie l'équilibre des nutriments des eaux de surface. Ces changements peuvent favoriser certains types de phytoplancton par rapport à d'autres, en fonction de l'adaptation des organismes aux niveaux relatifs de nutriments présents dans l'eau.

Un autre membre de l'équipe, Pr Athanasios Nenes, est de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, La Suisse, et le Centre d'étude de la qualité de l'air et du changement climatique de la Fondation pour la recherche et la technologie Hellas à Patras, Grèce.

Le professeur Nenes a déclaré:"Les fines particules d'aérosol ont tendance à rester fortement acides, malgré des réductions considérables des polluants. Comprendre ce comportement contre-intuitif et son impact sur l'approvisionnement en nutriments de l'océan n'est devenu possible que grâce aux avancées de la théorie et de la modélisation.

« Les émissions anthropiques continueront de modifier l'acidité de l'atmosphère à l'avenir. Les contrôles des émissions mis en œuvre pour lutter contre les pluies acides réduiront l'acidité des aérosols dans de nombreuses régions du monde, tandis que le développement économique continu est susceptible de voir de nouvelles augmentations de l'acidité dans d'autres régions. »

Il est peu probable que le système revienne à son état pré-industriel, parce que les feux de forêt, qui influencent à la fois l'approvisionnement en nutriments et l'acidité, joueront un rôle plus important dans un climat plus chaud et leur impact est très incertain.

Le professeur Baker a déclaré:"La connaissance des interactions complexes entre l'approvisionnement en nutriments et les communautés microbiennes marines est limitée. Les prévisions des conséquences des changements à long terme de l'acidité atmosphérique sur les écosystèmes marins devront être prises en compte aux côtés d'autres facteurs de stress sur le système, comme l'acidification des océans, réchauffement et désoxygénation."

« Modification de l'acidité atmosphérique en tant que modulateur des dépôts de nutriments et de la biogéochimie des océans », est publié le 7 juillet 2021 dans Science Advances.