Océan et climat

Troisième épisode de notre dossier « spécial climat » consacré aujourd’hui à la mer !  Quels liens entre océan et climat ? Quel est l’impact du réchauffement ?

Savais-tu que les océans ont un rôle essentiel dans la régulation du climat sur Terre ?
Non seulement ils stockent la chaleur et la redistribuent autour du globe mais ils se chargent aussi d’absorber le CO2 présent en trop grande quantité dans l’atmosphère.

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L’océan, redistributeur de chaleur

Tous les jours, le soleil pointe ses rayons vers notre planète… Et si nous, les humains, aimons bien prendre un bain de soleil, l’océan est comme nous ! Une partie du rayonnement solaire est emmagasiné dans les océans, tout particulièrement au niveau des eaux équatoriales, où les rayons sont les plus forts.

Mais ces eaux chaudes ne restent pas où elles sont : elles remontent vers les pôles et tout au long de leur parcours, redistribuent un peu de leur chaleur au climat. C’est le cas du « Gulf Stream », ce grand courant océanique chaud qui prend sa source au large de la Floride et vient tempérer le climat de l’Europe du Nord.

En arrivant aux pôles, l’océan a eu bien le temps de se refroidir. Ces eaux froides et salées, plus denses et donc plus lourdes, vont alors plonger dans les profondeurs… et entamer le périple inverse en repartant dans l’autre sens, en direction de l’équateur. Ces mouvements de masse d’eau proviennent de ce qu’on appelle la « circulation thermohaline » (des mots grecs thermos qui veut dire chaud et halinos, salé). On parle aussi de « tapis roulant » puisque les eaux chaudes de surface se déplacent vers les pôles tandis que les eaux froides des fonds se déplacent vers l’équateur.
Tu te souviens, nous avions déjà parlé de tout cela dans un précédent article (où il y avait même une petite expérience à réaliser). Nous avions en particulier expliqué que les différences de densité dues à la température et la salinité contribuent (mais il y a d’autres facteurs) à la mise en mouvement de ces masses d’eau.

Le tapis roulant de la circulation thermohaline. En bleu, les courants profonds ; en rouge, les courants de surface. Le Gulf Stream est le courant de surface qui va du Sud Ouest- au Nord Est de l’Atlantique. Source : Reflexions, le site de vulgarisation scientifique de l’université de Liège.

La boucle de circulation ne s’arrête jamais ou presque. En effet, d’après les prévisions de certains scientifiques, cette circulation serait amenée à ralentir (notamment à cause de l’arrivée d’eau douce issue de la fonte des glaces). Et si c’était le cas, cela remettrait en cause la redistribution de chaleur dans l’océan et l’atmosphère. On ne sait pas encore très bien ce qui pourrait se passer.

L’océan, absorbeur de CO2

L’océan est également un dévoreur de CO2. En effet, un quart du gaz carbonique produit par l’homme (issu de la combustion du charbon ou du pétrole par exemple) est absorbé par les eaux marines de surface.

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Ce phénomène vient de plusieurs processus qui se déroulent en même temps.
Il y a d’abord un processus biologique : la photosynthèse. En effet, les eaux à la surface des océans grouillent d’organismes minuscules qu’on appelle plancton. Parmi eux, il y a du plancton animal (zooplancton) et du plancton végétal, le phytoplancton.

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Comme toutes les plantes, le phytoplancton se développe en absorbant le COet en produisant de l’oxygène (O2).  Certaines espèces de phytoplancton vont même stocker du carbone dans leurs squelettes et lorsqu’ils meurent, tout cela va se déposer au fond des océans : ainsi le CO2. s’accumule dans les sédiments marins et n’intervient plus dans l’effet de serre.

Il y a également un processus physique : les gaz présents dans l’atmosphère vont se dissoudre naturellement dans les océans, à la surface entre l’air et l’eau. Cette dissolution concerne aussi bien le CO2 que l’oxygène et elle est favorisée à basse température. Cela signifie que l’absorption du dioxyde de carbone se fait plus facilement au niveau des eaux polaires.

Et tu vois bien où est le problème : si les eaux froides absorbent mieux le CO2, comment cela va-t-il se passer avec le réchauffement des océans ?
Avec la hausse des températures, les océans vont moins bien absorber le COde l’atmosphère, qui va alors être plus concentré ce qui va augmenter le réchauffement climatique… qui lui-même entraînera un réchauffement des océans, etc. Un véritable cercle vicieux (ou boucle de rétroaction positive) ! 

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Le cercle vicieux : plus la quantité de CO2 dans l’atmosphère est élevée, plus la température grimpe et moins l’océan absorbera !

C’est pour cette raison que les négociations actuellement en cours à la COP21 souhaitent limiter le réchauffement climatique à 2°C. Si cette hausse des températures continuait d’augmenter à cause du trop-plein de CO2 dans l’atmosphère, tout pourrait s’emballer et qu’adviendrait-il des océans ? Du climat ? De la biodiversité ? De nous ?

Enfin, outre l’augmentation du CO2 dans les océans,  le réchauffement des températures a aussi pour effet de modifier la teneur en oxygène dissous des océans : plus les eaux sont chaudes, moins bien l’oxygène se dissout dans l’eau, ce qui a pour conséquence un appauvrissement en O2.

Et en parallèle, si l’océan absorbe de plus en plus de CO2 , il va devenir de plus en plus acide (c’est l’acide carbonique) !

Et tout cela a des répercussions négatives sur les océans !

L’acidification et la désoxygénation des eaux perturbent les poissons et tous les organismes marins : certains vont alors migrer plus loin, d’autres vont s’adapter ou risquer l’extinction… Nous verrons cela dans un prochain article.

Texte : Marie Haupais du Globserver
Illustrations : Stefcomics

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