Les vagues de chaleur marines obstruent le mécanisme de séquestration du carbone dans l'océan
Deux grandes vagues de chaleur marines dans le Pacifique nord-est ont perturbé le processus naturel de l'océan consistant à faire sombrer le carbone vers le plancher océanique via des pellets fécaux de zooplancton. Une nouvelle étude révèle des changements dans les communautés de phytoplancton et de zooplancton qui ont réduit l'exportation de carbone pendant ces événements. Ce dysfonctionnement pourrait altérer la capacité de l'océan à absorber un quart des émissions de CO2 humaines.
L'océan agit comme un puits de carbone vital, où le phytoplancton absorbe le CO2 et est consommé par le zooplancton, produisant des pellets fécaux qui sombrent vers les profondeurs, enfermant le gaz. Cependant, les vagues de chaleur marines interfèrent avec ce processus. Dans le Pacifique nord-est au large de l'Alaska, deux vagues de chaleur prolongées —l'une de 2013 à 2015 et l'autre de 2019 à 2020— ont modifié l'écosystème marin, entraînant une accumulation de particules de carbone près de la surface au lieu de leur transport vers le bas.
L'étude, publiée le 6 octobre 2025 dans Nature Communications, a analysé une décennie de données provenant de flotteurs Argo biogéochimiques dans le Pacifique subarctique nord-est. Ces dispositifs autonomes mesurent la chimie océanique de la surface aux profondeurs, fournissant des insights sans échantillonnage constant basé sur des navires. L'auteure principale, Mariana Bif, biogéochimiste marine à l'Université de Miami, a expliqué comment les vagues de chaleur créent une couche de surface chaude et de faible densité : « Puis au printemps et en été suivants, cette eau est encore plus chaude, car elle n'a pas refroidi l'hiver précédent. » Le premier événement a coïncidé avec un El Niño, aggravant le réchauffement, tandis que le second a présenté une salinité réduite qui a stabilisé encore plus le couvercle de surface chaud.
Le manque de vents hivernaux a empêché le mélange d'eaux profondes plus froides, coupant les nutriments pour le phytoplancton. Cela a favorisé des espèces de phytoplancton plus petites nécessitant moins de nutriments, qui à leur tour ont soutenu un zooplancton plus petit. La co-auteure Colleen Kellogg a noté : « Ces petits vont produire des pellets fécaux plus petits, qui flotteraient plus dans l'eau que sombrer. » En conséquence, les particules de carbone se sont accumulées à 200 mètres pendant la première vague de chaleur et entre 200 et 400 mètres lors de la seconde, où le zooplancton les a fragmentées en morceaux non coulants. La décomposition bactérienne de cette matière organique a libéré plus de CO2 dans l'eau.
Les océans ont absorbé 90 % de la chaleur excédentaire produite par l'homme, les températures extrêmes affectant maintenant plus de 50 % de la surface —contre 2 % au XIXe siècle. Anya Štajner, candidate au doctorat à l'Institut Scripps d'Océanographie, a souligné les implications plus larges : « L'océan change. Et cela n'affectera pas seulement l'océan — cela affectera la vie dans l'océan. Et finalement, cela nous affectera. » Bien que des variations régionales existent, de telles perturbations menacent la séquestration mondiale du carbone, surtout à mesure que les vagues de chaleur s'intensifient sans réductions rapides des émissions.