Si les océans de la Terre étaient une piscine olympique, la teinte de l’eau changerait de façon suspecte, indiquant un déséquilibre. Et si l’on ne sait pas quels mécanismes sont à l’œuvre, des modèles confirment qu’il s’agit du résultat de l’activité humaine. C’est ce que révèle une étude publiée mercredi dans la revue Naturedans lequel l’équipe de B.B. Caeldu Centre national d’océanographie du Royaume-Uni, a utilisé une nouvelle approche méthodologique pour détecter une augmentation de la réflectance de la longueur d’onde verte dans 56 % des océans du monde.
Le lac Crawford, au Canada, est le site choisi pour marquer l’Anthropocène.
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« Au cours de ces 20 années de données satellitaires, nous avons constaté que la couleur de l’océan a changé, ce qui signifie que l’écosystème du plancton a changé, car la couleur est déterminée par les propriétés optiques de ce qui se trouve dans l’eau, c’est-à-dire le plancton en haute mer », explique Cael à l’équipe de l’Observatoire de l’océan. elDiario.es. Les chercheurs ont détecté ces changements dans les relevés des instruments optiques – impossibles à distinguer à l’œil nu – dans les régions océaniques tropicales proches de l’équateur, qui comprennent à la fois des zones désertiques océaniques et des zones océaniques très productives. « Cela fournit une nouvelle preuve de la façon dont les activités humaines affectent la vie sur Terre sur une grande étendue spatiale », ajoute-t-il. « C’est une autre façon pour l’homme d’affecter la biosphère.
Au-delà de la chlorophylle
L’aspect le plus intéressant de ce travail, d’un point de vue scientifique, est que les auteurs ont utilisé une approche différente et obtenu un signal de changement par rapport au « bruit de fond » de l’environnement, que l’on pensait impossible à capter avec des séries de données aussi courtes. Jusqu’à présent, les scientifiques ont surveillé l’état du phytoplancton dans les océans de surface en observant depuis l’espace les niveaux de chlorophylle, le pigment qui permet à ces microalgues de réaliser la photosynthèse. Mais les variations naturelles sont si importantes qu’il y a une dizaine d’années, le coauteur du présent article, Stephanie Hensona prédit que pour détecter une tendance significative causée par l’activité humaine, il faudrait au moins 30 ans d’observations.
En 2019, un autre des coauteurs, le chercheur du MIT Stephanie Dutkiewicza évoqué la possibilité d’analyser l’ensemble du spectre de la lumière captée par les instruments optiques des satellites pour raccourcir les échelles de temps, étant donné que la variation naturelle des autres couleurs dans l’océan est beaucoup plus faible que celle de la chlorophylle. C’est exactement ce qu’ils viennent de faire. En analysant les mesures de la couleur des océans prises entre 2002 et 2022 par le spectroradiomètre imageur à résolution moyenne (MODIS) à bord du satellite Aqua, les auteurs ont constaté que « les océans des basses latitudes sont devenus plus verts ».
Voir cela se produire n’est pas surprenant, mais terrifiant.
Stephanie Dutkiewicz
– MIT
« Nous nous intéressons aux tendances des changements de couleur au fil du temps, plutôt qu’aux variations aléatoires », explique Cael. « Nous avons ensuite utilisé un modèle climatique – une simulation informatique géante d’une Terre virtuelle – pour vérifier si ces tendances pouvaient être dues au changement climatique. Le résultat a été positif. « Cela fait des années que je fais des simulations qui me disent que ces changements de couleur de l’océan vont se produire », ajoute M. Dutkiewicz. « Le fait que cela se produise réellement n’est pas surprenant, mais effrayant. Et ces changements sont cohérents avec les changements climatiques induits par l’homme ».
Un signal au-dessus du « bruit »
Pour le chercheur espagnol Sara Riveroqui travaille au Skidaway Institute of Oceanography de l’université de Géorgie et étudie précisément ces variations de la couleur des océans, le résultat confirme ce que les spécialistes soupçonnaient depuis des années et ce qu’elle et d’autres avaient observé dans le cadre de l’étude de l’océanographie de l’Université de Géorgie. collections historiques de plancton dans l’Atlantique Nord. « Ce que montre ce travail de Cael, c’est que vous pouvez le voir par satellite et à l’échelle mondiale », explique-t-il. « Et si nous utilisons l’optique, plutôt que de nous contenter des données sur la chlorophylle, ces changements sont déjà visibles, nous n’avons pas besoin d’attendre 30 ans.
« Cela implique que l’océan change à un rythme suffisamment rapide pour être distingué du bruit des systèmes naturels », ajoute-t-il. Martí Galíchercheur à l’Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC). « Pendant longtemps, les négationnistes ont dit qu’il ne s’agissait pas d’un changement climatique, mais d’une variabilité naturelle, mais ceci le réfute. Pour Galí, le fait que nous puissions détecter ce changement dans la moitié des océans indique que « les écosystèmes subissent probablement une énorme pression de changement ».
Il est également chercheur à l’ICM-CSIC, Pedro Cermeños’accorde sur la pertinence du résultat. « Jusqu’à présent, il n’y avait pas eu d’analyse aussi détaillée pour identifier ce changement », explique-t-il. « Du point de vue de l’océanographie, il s’agit d’une nouveauté qui nous permet de savoir quelles zones de l’océan sont affectées par l’activité humaine. « Il s’agit d’un indicateur supplémentaire de l’évolution des océans sous l’effet des actions anthropogéniques, en particulier des émissions de gaz à effet de serre », ajoute l’océanographe. Cristina Romera (ICM-CSIC).
Comment interpréter le changement
La question qui reste en suspens est de savoir dans quelle mesure il s’agit d’une bonne ou d’une mauvaise nouvelle que l’océan montre ces signes, car on ne sait pas exactement ce qui les produit. « L’augmentation de la chlorophylle peut être bonne ou mauvaise en fonction de ce qui la produit », explique Sara Rivero. « Le problème, c’est qu’on ne connaît pas les mécanismes, car le fait que ce soit dû à une cause ou à une autre a des implications très différentes », ajoute M. Galí.
L’océan évolue rapidement, les écosystèmes sont probablement soumis à une pression énorme pour changer.
Martí Galí
– Chercheur à l’ICM-CSIC
S’il s’agit d’une augmentation de la productivité des océans, elle est dans une certaine mesure contradictoire avec ce qui était attendu, comme le souligne le biologiste marin et océanographe espagnol Carlos Duarte. « On sait déjà que les océans deviennent moins productifs en raison de l’augmentation de la température », explique-t-il. « En ce sens, la nouvelle analyse constitue un paradoxe, car elle interprète l’océan comme devenant plus vert, ce qui est le contraire de ce qui a été interprété jusqu’à présent.
« Il se peut qu’une plus grande quantité de matière organique s’accumule, qui allait auparavant au fond de l’eau ou était diluée et qui s’accumule maintenant à la surface », explique-t-il. Joan Llortchercheur au Centre national espagnol de calcul scientifique (BSC- CNS). « Il peut y avoir un changement dans les types de plantes, cela peut être le signe d’un changement dans la communauté. Et le verdissement signifie que l’eau devient plus opaque, ce qui réduit la quantité de lumière qui peut pénétrer pour permettre la photosynthèse, et cet effet pourrait donc être préjudiciable.
En 2020, les incendies ont provoqué un changement brutal du phytoplancton dans le Pacifique, c’est comme si tout le Sahara avait poussé de l’herbe pendant six mois.
Joan Llort
– BSC- Chercheur CNS
Un exemple de la complexité globale du système, et des interactions entre l’océan et l’atmosphère en particulier, est ce qui s’est passé après les méga-incendies qui ont ravagé l’Australie en 2019 et 2020 dans l’océan Pacifique. A codirigé par Llort ont ensuite montré que la fumée et les aérosols des incendies ont provoqué une énorme remontée de phytoplancton dans une zone de l’océan dépourvue de vie.
« Les incendies ont provoqué un changement brutal du phytoplancton dans le Pacifique, c’est comme si tout le Sahara avait été recouvert d’herbe pendant six mois », se souvient-il. C’est ce que Galí a constaté au cours des quinze années qu’il a passées à étudier les océans du monde entier. « C’est dans les zones polaires que les changements les plus importants sont détectés, en particulier dans l’Arctique, où la couverture de glace estivale disparaît et permet au plancton de remonter à la surface là où il n’y en avait pas auparavant », explique-t-il.
« Ce qui est important, c’est qu’une zone aussi vaste que celle qu’ils ont observée, 56 % de l’océan mondial, soit beaucoup, beaucoup plus que la surface continentale, change de couleur », explique M. Llort. Le message selon lequel la couleur de l’océan change est très poétique », conclut-il, « le problème est que nous ne savons pas où cela nous mène ».