Pourquoi l’océan devrait devenir plus bleu avec le réchauffement climatique ?


Une étude du MIT montre que plus de la moitié des océans va changer de couleur en surface d’ici 2100, en raison du réchauffement climatique. Avec la raréfaction du plancton dans certaines zones, les étendues d’eaux pourront sembler plus bleues qu’auparavant. Des différences qui ne seront pas forcément visibles à l’œil nu, mais détectables par les satellites. Et qui inquiètent fortement les scientifiques.

« Nous avons découvert que la couleur de l’océan va changer » : voici le constat dressé par un groupe de scientifiques du MIT dans la revue Nature Communications de décembre 2019.

La couleur de l’océan dépend de la façon dont les rayons du Soleil interagissent avec l’eau et les éléments qu’elle contient. Quand des organismes sont présents dans l’eau, ils peuvent absorber ou réfléchir différentes longueurs d’ondes. Le phytoplancton, qui est l’ensemble des organismes végétaux vivant en suspension dans les océans du globe, influence ainsi la couleur des océans. Tandis que les molécules d’eau ont tendance à absorber la partie rouge du spectre lumineux et à renvoyer la partie bleue, le phytoplancton les absorbe dans son processus de photosynthèse, comme le font tous les végétaux. De fait, les zones marines riches en algues microscopiques apparaissent plus vertes.

Depuis la fin des années 1990, des satellites observent en continu la couleur des océans. C’est cette surveillance qui avait déjà permis de vérifier que leur teinte découle directement de la proportion de chlorophylle dans leurs eaux.

Dans l’étude du MIT, les chercheurs ont travaillé sur la réflectance (la proportion de lumière que la surface de l’océan renvoie vers l’espace) mesurée à la surface des océans par les satellites. Grâce à l’intelligence artificielle et des algorithmes mathématiques, ils ont simulé à la fois les propriétés physiques de l’océan (courants, température), les flux de matière (carbone, oxygène, nutriments), et la dynamique et la croissance des communautés planctoniques. Tout cela en projetant une augmentation des températures de 3 °C. Ce scénario est plausible à l’horizon 2100, si les émissions de gaz à effet de serre ne diminuent pas.

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Concentration en chlorophylle simulée avec une augmentation de température de 3%, photo Stephanie Dutkiewicz/MIT

L’étude a démontré qu’avec le changement climatique d’ici à la fin du siècle, si le réchauffement se poursuit selon les modèles actuels, la moitié des mers du globe seraient affectées par un changement de tonalité. Le réchauffement conduit à un océan plus «stratifié», avec des eaux chaudes en surface qui se mélangeront moins avec les eaux froides des profondeurs, riches en nutriments (contrairement à la surface). Les communautés de phytoplancton, disposant alors de moins de nutriments, seront alors fortement perturbées. Dans les régions subtropicales, les eaux deviendraient plus bleues à cause de la diminution du phytoplancton et de la vie marine en général. À l’inverse, des zones comme l’Équateur ou les pôles permettront aux algues de prospérer davantage, avec des températures plus clémentes, et donc deviendront plus vertes.

Cette découverte est structurante pour l’évolution de l’écosystème car le phytoplancton est responsable de la production de près de la moitié de l’oxygène que nous respirons. Il joue ainsi un rôle central dans les flux de carbone à l’échelle globale, et par conséquent dans la régulation du climat de notre planète. Son autre grand rôle est bien sûr d’approvisionner en nourriture l’ensemble des réseaux alimentaires marins et les pêcheries.  Sa préservation est essentielle dans le cycle alimentaire et du carbone de la planète.

En surveillant la couleur des océans et son évolution par satellite, les scientifiques espèrent ainsi pouvoir détecter les signes avant-coureurs de changements à grande échelle au sein des écosystèmes marins.

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Circonvolutions de vert, de turquoise et de cyan qui renseignent sur la nature du phytoplancton au large des côtes landaises (4 mai 2013, satellite Terra – capteur MODIS)

 

 

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  1. Maux&Cris dit :

    Très intéressant cette histoire de couleur. Merci.

    Aimé par 1 personne

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