Pour absorber le CO2 atmosphérique, pour produire de l’oxygène ou encore parce que c'est le premier maillon de la chaîne alimentaire marine, le phytoplancton est indispensable à la vie. Or, des chercheurs notent aujourd’hui que sa productivité décline depuis le début de l’ère industrielle.

Cela vous intéressera aussi

[EN VIDÉO] Chroniques du plancton : l'extraordinaire double vie des animaux marins Oursins, crabes, crevettes, méduses ou encore anémones de mer ne ressemblent pas à leurs parents quand ils sortent de l'œuf. Ce sont des larves, minuscules, qui se mêlent au plancton, cet ensemble d'organismes dérivant au gré des courants. Leurs formes, leurs couleurs et leurs reflets évoquent des créatures extraterrestres. C'est à un voyage dans ce monde étrange que nous convie Christian Sardet, directeur de recherche au CNRS, avec sa superbe collection Chroniques du plancton.

En mer, le phytoplanctonphytoplancton est à la base de la chaîne alimentaire. Il absorbe aussi une partie du dioxyde de carbone (CO2) émis par l'homme dans l'atmosphèreatmosphère. Et il produit de l'oxygèneoxygène. Or, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT - États-Unis) constatent aujourd'hui que la productivité du phytoplancton est en baisse dans l'Atlantique Nord. L'un des bassinsbassins marins pourtant les plus productifs au monde.

Les chercheurs notent un déclin de 10 % depuis le début de l'ère industrielle. Un déclin qui coïncide avec la hausse des températures à la surface des océans depuis le milieu du XIXe siècle. Ce chiffre, ils l'ont obtenu en traçant des dépôts d'acideacide méthylsulfonique (CH4O3S). Car la seule source connue de ces dépôts est le phytoplancton.

Pour en arriver à leurs conclusions, les chercheurs du <em>Massachusetts Institute of Technology</em> (MIT – États-Unis) ont analysé des carottes de glace. Ici, la récupération de l’une d’entre elles dans un canon de forage lors d’une tempête de neige à l’ouest du Groenland. © Sarah Das, <em>Woods Hole Oceanographic Institution</em>
Pour en arriver à leurs conclusions, les chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT – États-Unis) ont analysé des carottes de glace. Ici, la récupération de l’une d’entre elles dans un canon de forage lors d’une tempête de neige à l’ouest du Groenland. © Sarah Das, Woods Hole Oceanographic Institution

Un lien avec le ralentissement de l’AMOC

Au total, ce sont 12 carottes de glace issues de différents endroits au Groenland qui ont été analysées. « Nous constatons un déclin à long terme qui prend naissance à peu près au même moment que lorsque nous avons commencé à perturber le système climatique en émettant des émissionsémissions de gaz à effet de serre à l'échelle industrielle », a déclaré Matthew Osman, chercheur au MIT.

De manière plus basique, le déclin du phytoplancton semble en fait se synchroniser avec le modèle de circulation océanique méridienne dans l'Atlantique (Amoc pour Atlantic Meridional Overturning Circulation). Ce schéma de circulation permet de mélanger couches profondes et couches de surfacecouches de surface, et ainsi de favoriser l'échange des nutrimentsnutriments indispensables au développement du phytoplancton. Ainsi, l'affaiblissement de l'Amoc observé par les scientifiques depuis quelques années -- un affaiblissement provoqué par la hausse des températures -- serait le responsable du déclin du phytoplancton.


Océans : le phytoplancton gravement en péril

Le phytoplancton, élément essentiel à l'équilibre des océans serait en train de disparaître. Le réchauffement de l'eau pourrait être à l'origine de ce désastre écologique.

Article de Claire Peltier paru le 31/07/2010

Le coccolithophore <em>Emiliania huxleyi</em>, ici observé au microscope électronique à balayage, risque d'être plus difficile à observer dans son milieu naturel. © D. Iglesias-Rodriguez
Le coccolithophore Emiliania huxleyi, ici observé au microscope électronique à balayage, risque d'être plus difficile à observer dans son milieu naturel. © D. Iglesias-Rodriguez

Le phytoplancton, microorganismemicroorganisme unicellulaire végétal marin, est la base de la chaîne alimentairechaîne alimentaire de l'océan et possède un rôle primordial dans le cycle du carbone. Il est en effet responsable de la production de la moitié de l'oxygène terrestre, et capte environ 100 millions de tonnes de dioxyde de carbonedioxyde de carbone par jour... C'est la « pompe biologique» qui est en train de battre de l'aile.

En effet, un article paru dans Nature affole les troupes : le phytoplancton serait en train de disparaître à petit feufeu. Le cycle du phytoplancton est complexe et fluctue en fonction des saisonssaisons et du lieu ; il est donc difficile de déterminer une tendance de l'évolution de ce microorganisme marin. Malgré tout, il semble que la quantité de phytoplancton décline d'environ 1% par an. Depuis 1950, la quantité totale de phytoplancton aurait même subi une réduction de 40%.

Ces données ont été obtenues par la réalisation de mesures précises sur une longue duréedurée. Depuis 1899, la transparencetransparence de l'océan a été mesurée régulièrement, grâce à la technique qui consiste en la plongée du disque de Secchi dans l'eau, jusqu''à ce qu'il disparaisse visuellement. D'autres mesures, plus modernes, ont aussi été effectuées : mesure de la chlorophyllechlorophylle et observation de la couleur de l’océan par satellite.

Le phytoplancton peut s'observer par satellite, comme sur cette photo de la côte Argentine prise par le satellite Aqua de la NASA à l'aide du spectroradiomètre MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer). Crédits DR.
Le phytoplancton peut s'observer par satellite, comme sur cette photo de la côte Argentine prise par le satellite Aqua de la NASA à l'aide du spectroradiomètre MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer). Crédits DR.

Le réchauffement climatique en cause

La corrélation des trois mesures, additionnées de multiples autres, a mené les chercheurs de l'Université Dalhousie au Canada à conclure que la population de phytoplancton a chuté dans huit des dix océans étudiés. Cela s'observe en particulier dans l'océan Atlantique sud et équatorial, et aux pôles, dans les océans ArctiqueArctique et AntarctiqueAntarctique. L'océan Indien est le seul qui montre des signes de l'augmentation de la biomassebiomasse du phytoplancton.

Malheureusement, malgré les difficultés techniques et scientifiques que ces observations ont engendrées, les chercheurs canadiens sont convaincus de leurs résultats, qu'ils ont étudiés sous tous les angles. Toutes les données se recoupent et mènent aux mêmes conclusions.

Les raisons d'une telle évolution sont probablement simples : le réchauffement de l’océan en est certainement la cause principale. La partie supérieure de celui-ci s'est réchauffée d'environ 0,5 à 1°C au cours du dernier siècle, accentuant l'effet de stratificationstratification de l'océan et limitant ainsi les échanges de nutriments entre l'eau profonde et l'eau de surface.

La diminution de la biomasse du phytoplancton est un des phénomènes réels de la modification de l'équilibre de l’océan. Elle contribuera certainement à l'appauvrissement de la population des animaux marins, poissonspoissons comme mammifèresmammifères. La disparition du corailcorail, l'acidification de l'eau, la surpêchesurpêche... Tous ces problèmes s'accumulent sans que l'on sache vraiment quelles en seront les conséquences à long terme. Ce qui est sûr, c'est que l'évolution du milieu marin, bon reflet de la santé de notre planète, doit être suivie de près.