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Les océans

L’atmosphère qui se réchauffe est souvent sur le devant de la scène. Mais qu’en est-il de l’océan ? Sa température grimpe-t-elle aussi ? Pourra-t-on un jour se baigner dans l’Antarctique ? Le Gulf Stream va-t-il s’arrêter ? Les poissons survivront-ils ?


Ce qu’il faut savoir sur… les océans

L’océan recouvre plus des deux tiers de la planète. C’est le thermostat naturel de la Terre : il régule la température de l’atmosphère  en absorbant la chaleur et en la redistribuant, des tropiques vers les pôles, via les courants marins. Ces derniers contribuent également à l’oxygénation de l’océan au contact de l’air. La circulation océanique résulte de la rotation du globe et des vents marins. Elle dépend de plusieurs propriétés des eaux, comme la température et la salinité.

L’océan régule également le dioxyde de carbone (CO2) présent dans l’atmosphère, l’un des principaux gaz à effet de serre responsable du changement climatique. C’est le premier « puits » de carbone de la planète, loin devant les forêts !

Quel constat ?

Les scientifiques estiment que l’océan a emmagasiné 90 % du réchauffement de l’atmosphère généré par l’augmentation de l’effet serre depuis le fort développement industriel, dès les années 1970. Faisant grimper sensiblement le thermomètre dans les eaux de surface ! Celles-ci se sont en moyenne réchauffées de 0,11 °C en 40 ans, selon le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC).
Mais cette hausse des températures se répartit de manière très inégale à l’échelle du globe. L’océan se réchauffe surtout au niveau de l’équateur dans l’Ouest du Pacifique et l’Est de l’Atlantique. Tandis qu’aux pôles le changement de température est beaucoup moins marqué…

L’océan a aussi absorbé 30 % des émissions humaines de dioxyde de carbone (CO2) depuis les années 1970 d’après les scientifiques. S’ils ont longtemps pensé que cela était sans grandes conséquences, ces derniers se sont aperçus, il y a une quinzaine d’années, que la dissolution du CO2 dans l’eau de mer entraîne la diminution de son pH. L’océan s’acidifie !

Dernier constat : l’océan s’appauvrit aussi en oxygène. Cet élément chimique est en effet moins soluble dans l’eau chaude. Le réchauffement des eaux de surface réduit de ce fait sa dissolution dans l’océan au contact de l’air, via les vagues, la houle et les courants.

De plus, toujours à cause de l’élévation des températures en surface, les couches d’eau supérieures, plus oxygénées, se mélangent moins avec les couches plus profondes. En effet, l’écart de température et de densité entre elles augmente ce que les spécialistes appellent la « stratification » des océans.
Ce phénomène contribue notamment à l’extension, depuis une cinquantaine d’années, des zones dites de « minimum d’oxygène » : ces eaux, situées dans la bande intertropicale et présentant un taux d’oxygène très faible, couvrent aujourd’hui près de 10 % de la superficie de l’océan mondial.

Enfin, le changement climatique laisse craindre un ralentissement de la circulation océanique mondiale, illustré par le fameux courant du Gulf Stream dont la vitesse diminuerait. L’ensemble de ces phénomènes réduit l’apport en oxygène au sein de l’océan.

Les chercheurs veillent…

Suivre les conditions océaniques

Les chercheurs suivent en continu depuis près de 20 ans les principaux paramètres océaniques et leur évolution : la température de l’eau, la salinité, la pression, les courants, etc. Dans l’Atlantique, une vingtaine de bouées du réseau PIRATA transmettent tous les jours par satellite ces données, mises à disposition sur internet. Des appareils, installés par les océanographes depuis plusieurs décennies sur des navires de commerce sillonnant l’océan global, mesurent également en continu la salinité des eaux de surface. Les scientifiques disposent ainsi aujourd’hui de grandes séries de mesures pour effectuer des prévisions climatiques à long terme.
En savoir plus :www.ird.fr/climat

Comprendre les interactions entre l’océan et le climat

Depuis plusieurs années, les chercheurs redoublent d’efforts dans le Pacifique. Par ses intenses courants, cet océan contribue fortement à la circulation océanique mondiale et donc à la répartition des masses d’eau chaudes sur toute la planète. De plus, il alimente les flux de chaleur et d’humidité de la majeure partie de l’atmosphère. Les scientifiques tentent de comprendre quel rôle cet océan joue exactement sur le climat.
En savoir plus :page du LEGOS sur www.ird.fr

Quel impact sur… les peuples des mers ?

Les changements de conditions dans l’océan bouleversent la vie marine. Le cycle biologique des espèces, leur métabolisme (croissance, respiration, etc.), leur abondance et leurs interactions sont profondément modifiés. Du plancton aux grands prédateurs, la chaîne alimentaire est ébranlée.

Poissons, mollusques et crustacés migrent à la recherche d’eaux plus froides, de manière générale vers les plus hautes latitudes. De nombreux organismes marins se déplacent ainsi en direction des pôles au rythme de 72 km tous les 10 ans ! C’est là une des manifestations les plus visibles du changement climatique.
Plus des deux tiers des poissons sont aujourd’hui capturés  dans les zones de pêche des pays du Sud. Mais, d’ici à 50 ans, la zone intertropicale aura perdu 15 à 40 % de ses stocks de poissons, mettant en péril la sécurité alimentaire de nombreux pays qui dépendent de cette ressource pour leur survie.

L’extension des couches de minimum d’oxygène contraint également un grand nombre d’organismes à vivre dans seulement quelques mètres sous la surface, ou bien à quitter la zone. C’est ce qu’ont observé les chercheurs  au large du Pérou, une région parmi les plus poissonneuses au monde, où se trouve aussi la couche de minimum d’oxygène la plus intense et la plus étendue de la planète.

Récemment, les océanographes ont aussi montré que le changement climatique pourrait modifier les caractéristiques des petits tourbillons océaniques. Or ces turbulences en surface, de quelques centaines de mètres à quelques kilomètres de diamètre, sont de véritables « oasis » en pleine mer, qui concentrent la majorité des organismes, du zooplancton aux oiseaux, et les chaînes alimentaires.

La pêche s’en trouve impactée. Les changements dans l’océan vont modifier la carte des pêches. Les chercheurs estiment qu’à lui seul, le réchauffement de l’eau pourrait réduire le potentiel de pêche jusqu’à 40 % dans les régions tropicales à l’horizon 2055. Et si l’on tient compte de l’acidification et de la réduction de la teneur en oxygène de l’océan, les chances de captures s’amenuisent encore de 20 à 30 %...

Alors que la consommation humaine augmente, résultat de la croissance démographique et des changements de comportement alimentaire, cela compromet la sécurité alimentaire dans de nombreux pays en développement.

Les chercheurs veillent…

Observer et modéliser la vie marine

Le suivi à long terme des écosystèmes marins permet aux scientifiques d’évaluer leur vulnérabilité dans un contexte de changement climatique. Dans le Pacifique Sud notamment, de nombreux organismes de recherche internationaux se sont réunis pour mettre en œuvre un Grand observatoire de l'environnement et de la biodiversité terrestre et marine, le GOPS.
En savoir plus :www.ird.fr/climat

Depuis les côtes de l’Afrique australe jusqu’au large du Pérou, en passant par le golfe du Mexique, les scientifiques modélisent le cycle de vie de nombreuses espèces en fonction des contraintes environnementales : croissance, prédation, reproduction, migration, mortalité… Ces modèles numériques sont mis à disposition d’une large communauté de chercheurs, de pays du Nord comme du Sud, pour prévoir l’évolution des milieux marins dans les décennies à venir.
En savoir plus :page de MARBEC sur www.ird.fr

Repérer le poisson

Grâce aux systèmes d’information géographie (SIG) et aux données satellites mondiales, les scientifiques modélisent la répartition des espèces marines, afin de mieux prévoir la répartition future des ressources en poisson dans le monde. Les chercheurs s’attachent à améliorer la gestion des pêcheries dans ce contexte.
En savoir plus :page du LEMAR sur www.ird.fr



Crédits photos : © IRD / C. Maes ; © IRD-Ifremer-Fadio / M. Taquet ; © IRD / J. Servain ; S. Cravatte ; C. Peignon ; L. Ortlieb ; Y. Tremblay ; J-M Boré ; T. Vergoz

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