Grande floraison estivale de phytoplancton près du pôle Nord (bassin eurasien oriental) à l'été 2014. Concentration moyenne de chlorophylle a dérivée par satellite dans la région de la floraison (28–155°E, 80–85°N) au cours de l'été 2014 (a ). La couleur des points représente le capteur satellite (MODIS Aqua, Terra ou VIIRS) utilisé. La taille des points est relative au nombre d'observations obtenues (c'est-à-dire en pixels). La ligne bleue est la moyenne journalière climatologique de la concentration en surface de chlorophylle a sur la période 2003-2019 (sauf 2014) avec l'enveloppe ombrée correspondant à l'intervalle entre le premier et le troisième quartile. Concentration de glace de mer et température de surface de la mer, pour toute la période du 28 juillet au 31 août (b), et pour les trois périodes du 27 au 28 juillet, du 13 au 15 août et du 29 au 31 août (c à e, respectivement) . Concentration de glace de mer et concentration de chlorophylle a, pour les mêmes dates que b–e, indiquées dans les panneaux f–i. Pour b–i :l'emplacement de l'efflorescence se trouve dans la zone en pointillés (28–155°E, 80–85°N) et le plateau continental (profondeur du fond inférieure à 50 m) est représenté par des hachures croisées. Crédit :Mathieu Ardyna et al, Communications Terre &Environnement (2022). DOI :10.1038/s43247-022-00511-9
La fumée d'un feu de forêt en Sibérie pourrait avoir transporté suffisamment d'azote dans certaines parties de l'océan Arctique pour amplifier une prolifération de phytoplancton, selon de nouvelles recherches de la North Carolina State University et du Laboratoire international de recherche Takuvik (CNRS/Université Laval) au Canada. L'œuvre, qui apparaît dans Communications Earth &Environment , met en lumière certains effets écologiques potentiels des incendies de forêt dans l'hémisphère Nord, en particulier à mesure que ces incendies deviennent plus importants, plus longs et plus intenses.
Au cours de l'été 2014, l'imagerie satellite a détecté une prolifération d'algues plus importante que la normale dans la mer de Laptev, située dans l'océan Arctique à environ 850 kilomètres (528 miles) au sud du pôle Nord.
"Pour qu'une floraison aussi importante se produise, la région aurait besoin d'un apport substantiel de nouvel approvisionnement en azote, car l'océan Arctique est appauvri en azote", déclare Douglas Hamilton, professeur adjoint de sciences marines, terrestres et atmosphériques à NC State et co- premier auteur d'un article décrivant l'œuvre. Hamilton était auparavant associé de recherche à l'Université Cornell, où la recherche a été menée. "Nous devions donc déterminer d'où venait cet azote."
Tout d'abord, les chercheurs ont examiné les "suspects habituels" de l'apport d'azote, tels que la fonte des glaces de mer, le débit des rivières et la remontée des eaux océaniques, mais n'ont rien trouvé qui expliquerait la quantité d'azote nécessaire pour que la prolifération se produise.
Mais au cours de cette même période, des incendies de forêt exceptionnellement importants en Sibérie, en Russie, situés directement au vent de la floraison, avaient brûlé environ 1,5 million d'hectares (ou environ 3,5 millions d'acres) de terres.
Les chercheurs ont donc tourné leur attention vers la composition atmosphérique. Ils ont utilisé le Community Earth System Model (CESM), un modèle informatique qui peut simuler ce qui arrive aux émissions de sources naturelles et humaines lorsqu'elles entrent et sortent de l'atmosphère. Le modèle a reçu des informations sur le vent, la température et la composition atmosphérique, y compris la composition de la fumée des feux de forêt, de la période en question.
Les simulations du modèle ont montré qu'à la fin juillet et en août 2014, lorsque la prolifération a été détectée et que le feu de forêt sibérien brûlait, les dépôts d'azote de l'atmosphère étaient presque le double de ceux des années précédentes et suivantes.
"Les incendies de forêt ont été localisés dans des régions boréales qui se réchauffent rapidement, qui ont beaucoup de tourbe dans le pergélisol en train de fondre", a déclaré Hamilton. "La tourbe est très riche en azote et la fumée de la tourbe en combustion a été supposée être la source la plus probable d'une grande partie de l'azote supplémentaire."
"Nous savons que les incendies peuvent avoir un impact sur les proliférations de phytoplancton, mais il est inattendu de voir quelque chose comme ça dans l'océan Arctique", déclare Mathieu Ardyna, co-premier auteur et chercheur CNRS au Laboratoire international de recherche Takuvik (CNRS/Université Laval) . "Most likely, since fires are locality-specific and difficult to predict, blooms like this won't be the norm—but when these wildfires do occur the nutrients they bring in could lead to sustained or multiple blooms."
The researchers' next steps could include reviewing the historical satellite record and further characterizing the chemical composition of the particles within the smoke to get a clearer picture of how wildfires like these might impact different ecosystems.
"A one-off bloom like this won't change ecosystem structure, but both Siberia and high arctic Canada are getting more wildfires," Hamilton says. "So it may be interesting to explore potential downstream effects if fire activity and nutrient supply remain high." Iron boost from wildfire smoke a plus for Southern Ocean carbon cycle
