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Le phytoplancton s'opposera-t-il au réchauffement climatique ?

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L'un des principaux dévoreurs de gaz carbonique du monde, le discret coccolithophore, qui peuple les océans du monde, ne semble pas craindre, comme on le pensait, l'augmentation d'acidité de l'eau de mer liée à l'effet de serre d'origine humaine. Au contraire, il se fait encore plus gourmand en gaz carbonique. Sa population aurait même crû depuis les débuts de l'ère industrielle. Mais ces résultats, surprenants, restent encore à prouver et surtout à comprendre...

Debora Iglesias-Rodriguez au travail. © D. Iglesias-Rodriguez/University of Southampton

On craignait un effet boule de neige (si l'on peut dire, parlant du réchauffement...) mais la nature a peut-être une rétroaction bienfaitrice en réserve dans l'océan mondial. L'augmentation de gaz carbonique dans l'atmosphère conduit à une acidification des océans (par dissolution du carbone et transformation en carbonates), laquelle ralentit la croissance de nombreux organismes planctoniques à squelette de calcaire (ou carbonate de calcium). Certains sont des animaux (comme les foraminifères) mais d'autres sont végétaux et font donc partie du phytoplancton, qui fixe le gaz carbonique par photosynthèse. Dans des mers plus acides, ces organismes seront moins nombreux, ou plus petits, et ils capteront moins de carbone, contribuant à accélérer le réchauffement. D'où une inquiétante rétroaction positive...

Pour mieux mesurer l'importance du phénomène, une équipe britannique menée par Debora Iglesias-Rodriguez (université de Southampton) s'est penchée sur le cas des coccolithophores, ou haptophytes, les plus communs des organismes phytoplanctoniques utilisant le calcaire. Ces modestes algues unicellulaires vivent protégées dans une coque faite de pièces calcaires, appelées coccolithes. Leur taille se mesure en microns et ce nanoplancton ne se fait pas trop remarquer.

Pourtant, son influence est énorme car sa biomasse est gigantesque. De plus, la fabrication des coccolithes fixe du carbone qui, à la mort de l'organisme, coule vers le fond. A l'échelle de l'océan mondial, ces milliards de particules forment une sorte de neige qui tombe régulièrement sur les fonds océaniques, se transformant ensuite en craie. Durant le crétacé, grande époque de prospérité des coccolithophores, ces modestes petits êtres ont construit d'immenses couches crayeuses (le mot crétacé vient d'ailleurs de creta, craie). Les falaises d'Etretat et d'innombrables constructions humaines en calcaire, dont Notre-Dame de Paris, témoignent de cette période faste des coccotlithophores.

Le coccolithophore Emiliania huxleyi, au microscope électronique à balayage. Il est petit mais il y en a beaucoup... © D. Iglesias-Rodriguez

Dopés par le carbone

L'équipe britannique a cultivé l'espèce la plus répandue, Emiliania huxleyi, dans une eau enrichie par bullage en gaz carbonique, jusqu'à obtenir une pression partielle de CO2 de 780 ppm (parties par million), une valeur possible pour les océans des années 2100. Alors que cette petite algue aurait dû mal supporter ce traitement, elle s'est mise à former des coccolithes deux fois plus épais... Le résultat est surprenant car il va à l'encontre d'observations précédentes. Ces coccolithophores connaîtront-ils une croissance plus importante, en réponse à l'augmentation de gaz carbonique dans l'atmosphère, de sorte qu'ils pourraient la compenser ?

Les scientifiques ne l'affirment pas, d'autant que le bilan pour le gaz carbonique est loin d'être clair. Il faut tenir compte de nombreux paramètres, qui n'ont pas été mesurés, dont l'effet sur la photosynthèse. Il faudrait également reproduire ces résultats sur d'autres espèces et préciser les phénomènes en jeu. D'ailleurs, à l'échelle de l'océan mondial, le rôle du phytoplancton est encore mal compris, comme témoignent plusieurs études récentes.

L'équipe veut poursuivre ses recherches car elle rapproche cette curieuse observation d'une autre : dans des sédiments de l'Atlantique nord, étudiés par carottage, il semble que l'activité de ces organismes du phytoplancton ait augmenté de 40% depuis les 220 dernières années, comme si elle était effectivement corrélée à l'augmentation du gaz carbonique atmosphérique. Les chercheurs envisagent d'ailleurs une prochaine expédition pour aller confirmer ces résultats et en savoir davantage sur les coccolithophores.

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