Une analyse des niveaux d’oxygène dans les océans de la Terre peut fournir de rares bonnes nouvelles sur la santé des mers dans un monde futur réchauffé à l’échelle mondiale.
Une étude dirigée par Rutgers publiée dans Nature l’analyse des sédiments océaniques montre que les niveaux d’oxygène océanique dans une zone clé étaient plus élevés pendant la période chaude du Miocène, il y a environ 16 millions d’années, lorsque la température de la Terre était plus élevée qu’elle ne l’est aujourd’hui.
Au cours des dernières décennies, les niveaux d’oxygène vital dans l’océan ont diminué, ce qui fait craindre que les zones pauvres en oxygène dans des parties clés des océans du monde ne s’étendent, nuisant davantage à la vie marine.
Les scientifiques ont attribué cette tendance à la hausse des températures induite par le changement climatique, qui affecte la quantité d’oxygène pouvant être absorbée par l’atmosphère.
« Notre étude montre que le Pacifique équatorial oriental, qui abrite aujourd’hui la plus grande zone déficiente en oxygène des océans, était bien oxygéné pendant la période chaude du Miocène, malgré le fait que les températures mondiales à cette époque étaient plus élevées qu’actuellement », a déclaré Anya Hess, l’auteur principal de l’étude et doctorant Rutgers travaillant avec Yair Rosenthal, professeur émérite spécialisé dans les sciences marines et de la Terre à la Rutgers School of Art and Sciences et à la School of Environmental and Biological Sciences.
Hess a ajouté: « Cela suggère que la perte d’oxygène actuelle pourrait finalement s’inverser. »
Les taux de perte d’oxygène les plus rapides au cours des dernières décennies se sont produits dans les zones pauvres en oxygène, et on s’attend à ce qu’elles continuent de s’étendre et deviennent moins profondes, menaçant les pêcheries en rétrécissant l’habitat du poisson. Cependant, les modèles climatiques divergent dans leurs prédictions sur la façon dont ces zones réagiront au-delà de l’an 2100, incitant l’équipe à enquêter davantage.
Pour tester les modèles climatiques actuels, les chercheurs ont choisi le milieu du Miocène, lorsque les conditions climatiques étaient similaires à celles prévues pour les prochains siècles dans l’ère actuelle du changement climatique. Les chercheurs ont examiné les sédiments océaniques déposés au milieu du Miocène dans le Pacifique équatorial oriental. Les sédiments ont été récupérés du fond marin par des scientifiques à bord du navire de recherche financé par la National Science Foundation JOIDES Résolution dans le cadre de ce qui est maintenant connu sous le nom de Programme international de découverte des océans (IODP).
Les chercheurs ont isolé les restes fossilisés de micro-organismes de la taille de grains de sable individuels qui vivent dans la colonne d’eau appelés foraminifères. Les scientifiques ont analysé la composition chimique des foraminifères, qui reflète le profil chimique de l’ancien océan. Ils ont discerné les niveaux d’oxygène des anciens océans de plusieurs manières, notamment en utilisant des isotopes de l’azote – des formes de l’élément qui ont une masse atomique relative différente – comme détecteurs. Les isotopes sont sensibles à un processus appelé dénitrification qui ne se produit qu’à de très faibles niveaux d’oxygène. Ils ont également utilisé une méthode d’analyse qui compare les niveaux d’iode et de calcium et donne des lectures subtiles qui peuvent faire la différence entre des conditions bien oxygénées et des conditions modérément bien oxygénées.
Les méthodes ont montré que la zone était bien oxygénée au plus fort de la chaleur du Miocène, approchant même les niveaux modernes observés dans le Pacifique Sud en plein océan.
« Ces résultats étaient inattendus et suggèrent que la perte d’oxygène due à la solubilité qui s’est produite au cours des dernières décennies n’est pas la fin de l’histoire de la réponse de l’oxygène au changement climatique », a déclaré Rosenthal.
Parmi les autres auteurs de l’étude figurent Ken Miller, professeur émérite au Département des sciences de la Terre et des planètes de la Rutgers School of Arts and Sciences, Alexandra Auderset et Alfredo Martinez-Garcia de l’Institut Max Planck de chimie en Allemagne, Daniel Sigman de Princeton University et Xiaoli Zhou de l’Université Tongji en Chine.
