Des chercheurs de l'Université de Rochester ont identifié un mécanisme clé de production de méthane en plein océan, favorisé par la rareté du phosphate. Cette découverte, publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, suggère que le réchauffement des océans pourrait accroître ces émissions, créant ainsi une potentielle boucle de rétroaction climatique. Ce résultat résout une énigme persistante concernant la présence de méthane dans les eaux de surface riches en oxygène.
Une équipe dirigée par Thomas Weber, professeur associé au département des sciences de la Terre et de l'environnement de l'Université de Rochester, accompagné de l'étudiant diplômé Shengyu Wang et de l'associée de recherche postdoctorale Hairong Xu, a analysé des jeux de données mondiaux et des modèles informatiques pour identifier ce processus. Certaines bactéries produisent du méthane en décomposant des matières organiques, mais uniquement lorsque le phosphate, un nutriment essentiel, est rare. "Cela signifie que la rareté du phosphate est le principal levier de contrôle de la production et des émissions de méthane en plein océan", a déclaré Weber. Ces conclusions expliquent pourquoi les eaux de surface des océans, pourtant riches en oxygène, libèrent du méthane dans l'atmosphère, un phénomène qui intriguait les scientifiques depuis des années. Le méthane, un puissant gaz à effet de serre, pourrait voir ses émissions augmenter à mesure que le changement climatique modifie la dynamique océanique. Le réchauffement, se propageant de la surface vers les profondeurs, accentue l'écart de densité entre les eaux de surface et les eaux profondes, ralentissant ainsi la remontée des nutriments comme le phosphate. "Le changement climatique réchauffe l'océan de la surface vers les profondeurs, augmentant la différence de densité entre les eaux de surface et les eaux profondes", a expliqué Weber. "On s'attend à ce que cela ralentisse le mélange vertical qui transporte les nutriments comme le phosphate depuis les profondeurs." Avec moins de phosphate à la surface, les microbes producteurs de méthane pourraient proliférer. Ce mécanisme crée une boucle de rétroaction : des océans plus chauds entraînent une augmentation du méthane, ce qui accentue le réchauffement. Ce processus n'est pas encore intégré dans la plupart des modèles climatiques. "Nos travaux aideront à combler une lacune majeure dans les prévisions climatiques, qui négligent souvent les interactions entre l'évolution de l'environnement et les sources naturelles de gaz à effet de serre dans l'atmosphère", a souligné Weber.