En combinant les données sur la salinité des océans recueillies par Smos (Soil Moisture and Ocean Salinity) avec celles des températures des eaux de surface obtenues avec d’autres satellites, des chercheurs ont pu quantifier le pH à la surface des océans. Leurs travaux vont aider les biologistes et les climatologues dans leurs recherches sur ces milieux perturbés et sur leurs interactions avec le système climatique. © Esa, Roberto Sabia

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L'acidification des océans cartographiée par les satellites

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L'océan absorbe une bonne part du dioxyde de carbone que nous rejetons massivement dans l'atmosphère. En se dissolvant, le CO2 acidifie les océans et fragilise de nombreuses espèces marines. Pour mieux étudier l'évolution de ce phénomène, ainsi que ses impacts écologique et économique, des chercheurs internationaux ont développé une nouvelle méthode pour cartographier sa répartition grâce aux données livrées par différents satellites.

Les océans sont de gigantesques puits de carbone qui absorbent chaque année environ un quart de nos émissions de dioxyde de carbone, principal responsable de l'actuel dérèglement climatique. Une bonne nouvelle ? Cela se pourrait si le revers de la médaille, l'acidification des océans, n'était pas si préoccupant. En ces temps où nous battons chaque année les records d’émissions de dioxyde de carbone du fait nos activités industrielles et de déforestation — près de 40 milliards de tonnes en 2013, soit une hausse de 2,3 % par rapport à 2012 —, le taux de CO2 dissous dans les océans ne cesse donc de s'accroître (22 millions de tonnes environ chaque jour).

Dans leur rapport publié à l'occasion de la 12e Conference of the Parties (COP 12) à la Convention sur la diversité biologique qui s'est tenu du 6 au 17 octobre 2014 à Pyeongchang, en Corée du Sud, les scientifiques écrivaient : « Par rapport à la période préindustrielle, l'acidité des océans a augmenté d'environ 26 % » (source Le Monde), soulignant que si les émissions continuent à ce rythme, l'acidité augmentera « d'environ 170 % par rapport aux niveaux préindustriels d'ici à 2100 ». Du jamais vu depuis 56 millions d'années, selon une autre étude publiée en 2012 dans la revue Science. La rapidité du phénomène n'aurait pas d'équivalent depuis 300 millions d'années.

C'est donc un traumatisme important pour la biodiversité, déjà confrontée à une érosion massive causée par la destruction de son environnement et la surpêche. Les organismes les plus fragilisés par cette baisse du pH (actuellement 8,05 et 8,25 avant la révolution industrielle) sont principalement les mollusques, crustacés, coraux et certains organismes planctoniques. Bien entendu, à terme, ces conséquences sont aussi néfastes pour tous ceux qui dépendent de ces ressources.

Les émissions massives de dioxyde de carbone (CO2) dans l’atmosphère terrestre provoquent une acidification des océans. Les coraux font partie des organismes les plus vulnérables. La biodiversité marine est très menacée par cette baisse du pH sans précédent depuis plusieurs millions d’années. © V. Piazza

Vers un atlas mondial de l’acidification des océans grâce à Smos

Pour évaluer le pH des océans, les chercheurs procèdent notamment à des prélèvements des eaux en surface et en profondeur, in situ, afin de mesurer leur température, leur salinité et parallèlement effectuent des expériences en laboratoire. Cependant ces méthodes ont leurs limites et nombreux sont ceux qui souhaiteraient bénéficier de données plus importantes et globales. À cet effet, une équipe internationale de chercheurs venus de l'université d'Exeter, du laboratoire marin de Plymouth, de l'Ifremer, de l'Esa et divers collaborateurs eurent l'idée de combiner les observations de Smos (Soil Moisture and Ocean Salinity) — lancé en 2009, le satellite européen est dédié aux mesures de la salinité des océans et à l'humidité des sols — avec celles d'Aquarius (Nasa) ainsi que celles des températures des masses d'eau terrestres effectuées par d'autres satellites. Cette recherche dirigée par Peter Land du laboratoire marin de Plymouth a été publiée dans Environmental Science and Technology.

« En unifiant nos différents efforts, nous sommes en mesure pour la première fois d'utiliser systématiquement les satellites pour déterminer le pH des eaux de surface, se réjouit Roberto Sabia, ingénieur dans le domaine de l'observation terrestre à l'Esa. En compilant les mesures de la salinité effectuées par Smos, nous visons à générer régulièrement une valeur ajoutée dans les données : un atlas global du pH de surface des océans ».

Ces recherches sont très « importantes pour surveiller l'acidification des eaux de surface des océans » et « permettre d'identifier rapidement et facilement les zones les plus à risques » note Jamie Shutler (université d'Exeter).

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