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Les déserts océaniques progressent aussi...

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Dix années d'observations spatiales du satellite SeaWifs ont montré l'extension des zones à très faible production planctonique. Selon les auteurs de l'étude, la cause est le réchauffement des eaux de surface, qui ralentit les échanges verticaux.

A l'ouest du Chili, on remarque la chute rapide de la production chlorophyllienne entre la côte (en vert) et le large (en violet), véritable désert océanique. © Nasa/Goddard Earth Science

Depuis 1997, le satellite SeaWifs (Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor, que l'on pourrait traduire par capteur océanique à large champ de vision) scrute la production de chlorophylle de l'océan mondial. En orbite polaire à faible altitude, il tourne 14 fois par jour autour du globe et survole à un moment ou à un autre tout point de la surface. Son instrument analyse la lumière réfléchie par l'océan dans huit bandes du spectre (dont deux en infrarouge, pour permettre la correction des effets atmosphériques). On peut grâce à lui établir précisément (avec une résolution de un kilomètre) la production de chlorophylle des océans.

Jeffrey Polovina et son équipe (U.S. National Marine Fisheries Service, Honolulu, Hawaii) publient dans la revue Geophysical Research Letters le bilan de dix années d'observation, entre 1997 et 2006. Son constat est net : à part dans le sud de l'océan Indien, tous les « déserts océaniques » ont vu leur surface augmenter. L'extension est de 6,6 millions de kilomètres carrés, soit 15 % de plus.

Au fait, qu'appelle-t-on un désert océanique ? L'expression peut sembler étrange mais c'est bien ainsi que l'on désigne de grandes zones de l'océan où la densité d'organismes vivants est très faible. On les rencontre au milieu des océans. Autour des grands bassins (Atlantique, Pacifique, océan Indien) se forment de vastes courants circulaires, appelés tourbillons, ou gyres en anglais, venant lécher les continents. Au niveau de la côte, la diminution de profondeur et les variations de températures plus importantes entre l'été et l'hiver génèrent des mouvements verticaux, vers le haut (upwellings) ou vers le bas (downwellings). Les premiers ont un effet bénéfique pour la vie car ils remontent depuis les profondeurs des sels nutritifs accumulés dans les profondeurs de l'océan. Le phytoplancton (végétal) se développe davantage, le plancton animal, qui s'en nourrit, prospère à son tour et toute la chaîne alimentaire suit le mouvement. Les pêcheurs le savent depuis toujours, eux qui réalisent le plus gros de leurs prises près des côtes. Loin au large, au centre du grand tourbillon, l'apport de nutriments est faible et la vie bien plus rare.

Production phytoplanctonique en été boréal (juin à août 1998), d'après les données de SeaWifs, en fausses couleurs. En vert, elle est la plus élevée. En bleu, elle est la plus faible. La zone verte suit les courants, qui forment un tourbillon océanique, suivant le plus souvent la côte. On voit ici que le grand tourbillon autour du Pacifique sud vient buter sur l'équateur (où le courant s'écoule vers l'ouest). © Nasa/Goddard Earth Science

Une extension au moins dix fois plus rapide que prévu

En dix ans d'orbites, SeaWifs a généré d'innombrables cartes colorées (en fausses couleurs) montrant de grands anneaux (en général représentés en vert) entourant des zones (le plus souvent bleues). Dans les premiers, la production de chlorophylle est élevée tandis qu'elle est faible dans les secondes.

Ce sont ces zones que les océanographes ont vu croître au fil des ans. Le réchauffement des eaux explique bien le phénomène puisqu'il augmente la stabilité de la stratification verticale : plus chaudes, les eaux de surface ont moins tendance à descendre tandis que les eaux froides du fond remontent plus difficilement. Les mouvements verticaux s'amenuisent et la production végétale s'en ressent. Tous les modèles climatiques prévoyaient cet effet, à un facteur quantitatif prêt, et de taille : d'après les données de SeaWifs, l'extension de ces déserts océaniques durant les neuf dernières années est 10 à 25 fois plus rapide que ce que prédisaient les différents modèles !

Quelle est la cause du réchauffement des eaux de surface ? Bien sûr, on pense au réchauffement de l'atmosphère et au rôle des activités humaines. Mais les chercheurs n'en ont pas la preuve. Une décennie d'observations est une période courte pour la mécanique de l'océan mondial et des variations naturelles pourraient entrer en jeu. Malheureusement, SeaWifs ne restera pas en orbite suffisamment longtemps pour répondre à cette question. Il faudra attendre ses successeurs et continuer à prendre le pouls de la vie marine...