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Les océans sont-ils encore de bons tampons à CO2 ?

Grâce à des données s'étalant sur 30 ans, des scientifiques ont pu y voir plus clair sur le rôle de l'océan en tant que puits de carbone. Nicolas Metzl, chercheur à l'unité LOCEAN du CNRS et co-auteur de l'étude, nous explique pourquoi les résultats divergeaient jusqu'à présent.

L'océan Atlantique assure-t-il encore son rôle de puits de carbone ? © Nasa, Flickr, CC BY 2.0 L'océan Atlantique assure-t-il encore son rôle de puits de carbone ? © Nasa, Flickr, CC BY 2.0

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Une étude, qui vient de paraître sur le site de la revue Nature Geoscience, précise le rôle de l’océan Atlantique nord concernant le stockage de carbone par les océans. L'étude analyse l’évolution des concentrations de dioxyde de carbone dans l’atmosphère et dans l’océan Atlantique. 

À l’interface air-océan, l’eau piège des molécules de CO2 atmosphérique. Alors que l’émission de CO2 dans l’atmosphère augmente considérablement à cause de l’activité humaine, ce phénomène – la séquestration du carbone – est une aubaine vis-à-vis du changement climatique. Du fait du réchauffement climatique, la dissolution du CO2 dans l’océan est cependant moins efficace dans certaines régions, laissant à penser que l’océan remplit moins bien son rôle de puits de carbone. C'est notamment le cas dans les régions subtropicales de l'océan Atlantique, comme le montre l'étude pilotée par Galen McKinley (université du Wisconsin).

Néanmoins, à part dans cette région, les concentrations en dioxyde de carbone de l'océan et de l'atmosphère évoluent sensiblement de la même manière depuis 30 ans, selon l'étude. Ceci indique que l’activité de stockage du carbone des océans reste constante.

30 années de données

Pour arriver à ce résultat, l’équipe de scientifiques s’est basée sur des séries de données s’étalant sur une période de 30 ans. « Depuis environ 5 ans, la communauté internationale s’est organisée pour réaliser une synthèse des observations du CO2 océanique, afin qu’elles soient comparables, parce qu’on n’utilise pas toujours le même matériel ou les mêmes méthodes d’un pays à l’autre. Cette synthèse permet d’évaluer avec plus de précisions les variations de CO2 dans l’océan » explique Nicolas Metzl, de l’Institut Pierre Simon Laplace (LOCEAN/CNRS) et co-auteur de l’étude, interrogé par Futura-Sciences.

Courbe de Keeling (du nom d'un scientifique américain) montrant l'évolution du dioxyde de carbone dans l'atmosphère (en parties par million en volume, ppmv), de 1958 à 2008. Dans l'encart, l'évolution au cours d'une année. © Sémhur, Wikipédia, CC
Courbe de Keeling (du nom d'un scientifique américain) montrant l'évolution du dioxyde de carbone dans l'atmosphère (en parties par million en volume, ppmv), de 1958 à 2008. Dans l'encart, l'évolution au cours d'une année. © Sémhur, Wikipédia, CC

Si tout le monde s’accorde à dire que le CO2 atmosphérique n’a de cesse d’augmenter (voir graphe ci-dessus), les chercheurs étaient en revanche plus partagés quant à l’évolution du CO2 océanique. Des résultats divergents étaient à l'origine de cette discorde.

« Des résultats montrent que le taux de CO2 a augmenté plus vite dans l’océan que dans l’atmosphère, mais sur des courtes périodes, dix ou quinze ans. Ces études n’étaient pas fausses, mais dans l’océan, il y a une telle variabilité de CO2 d’une saison à l’autre, voire d’une année à l’autre, qu’il est encore délicat de séparer les variations naturelles de celles liées au changement climatique et extrapoler ces résultats pour les prochaines décennies... La variabilité géographique doit aussi être prise en compte », continue Nicolas Metzl.

Carte montrant la différence d'évolution des concentrations en dioxyde de carbone dans l'atmosphère et dans l'océan. En rose, les concentrations évoluent de la même manière. En rouge, la concentration dans l'océan augmente plus vite. En bleu, la concentration dans l'atmosphère augmente plus vite. Ces cartes montrent la variabilité temporelle, selon qu'on mesure sur 8 ans (1993-2005) ou sur 28 ans (1981-2009), et la variabilité régionale. © Ganel McKinley, université du Wisconsin
Carte montrant la différence d'évolution des concentrations en dioxyde de carbone dans l'atmosphère et dans l'océan. En rose, les concentrations évoluent de la même manière. En rouge, la concentration dans l'océan augmente plus vite. En bleu, la concentration dans l'atmosphère augmente plus vite. Ces cartes montrent la variabilité temporelle, selon qu'on mesure sur 8 ans (1993-2005) ou sur 28 ans (1981-2009), et la variabilité régionale. © Ganel McKinley, université du Wisconsin

Variabilité naturelle vs variabilité anthropique

Le défi des chercheurs est donc de faire la distinction entre la variabilité d’origine naturelle et celle d’origine anthropique. Les données utilisées ici permettent de s’affranchir de ces variabilités naturelles et de conclure sur des résultats globaux : la concentration en dioxyde de carbone n’augmente pas plus vite dans l’océan que dans l’atmosphère. « Sur 30 ans, on observe que l’activité de puits à carbone de l’océan n’augmente pas, voire diminue dans les zones subtropicales », conclut Nicolas Metzl (voir carte ci-dessus).

Il insiste également sur l’importance d’observations et de bases de données internationales à long terme. « Au-delà des résultats, un des points clés de cette étude, c’est le rassemblement de toutes les données utilisées. Un des objectifs dans les prochaines années sera d’optimiser le réseau d’observations du dioxyde de carbone océanique afin d’obtenir des données standardisées et d’évaluer le rôle de l’océan, non seulement dans l’Atlantique nord, mais aussi et surtout à l’échelle globale, et mieux apprécier la qualité des modèles de climat» C’est notamment l’objet de la conférence qui se tiendra du 14 au 16 septembre 2011 à Paris sous la direction de l’Unesco.


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