Sur des milliers de kilomètres le long des côtes occidentales des Amériques, des eaux à faible teneur en oxygène appelées zones à minimum d’oxygène s’étendent dans l’océan Pacifique. En partie à cause du changement climatique, cette région privée d’oxygène devrait s’élargir et s’approfondir, s’étendant de millions de kilomètres cubes d’ici la fin du siècle, prédisent les modèles d’une nouvelle étude. De plus grandes zones minimales d’oxygène menacent les écosystèmes et les espèces marines, ainsi que les industries qui en dépendent.
Les zones minimales d’oxygène sont situées entre 200 et 2 000 mètres (656 à 6 560 pieds) sous la surface, dans les «régions d’ombre» de l’océan tropical, et sont déterminées par des facteurs tels que la température de l’eau, l’apport de nutriments et les schémas de circulation océanique. Prédire comment ils réagiront au changement climatique s’est avéré difficile et la zone de minimum d’oxygène du Pacifique, qui est la plus grande au monde, ne fait pas exception. Une partie de la difficulté à prédire les changements provient de désaccords sur la façon de définir les niveaux d’oxygène « faibles », que la nouvelle étude explore.
L’étude a été publiée dans la revue Avances AGU. Il a utilisé la dernière suite de modèles climatiques, CMIP6, pour améliorer les prévisions précédentes sur l’évolution des zones minimales d’oxygène. Ces prédictions ont souvent fait état de destins contradictoires de la zone minimale d’oxygène du Pacifique.
Les zones à minimum d’oxygène comprennent une couche externe et un noyau interne d’eau ultra appauvrie en oxygène. Si les émissions élevées de gaz à effet de serre se poursuivent, l’étude prédit que la zone de minimum d’oxygène du Pacifique tropical augmentera de 6 à 8 millions de kilomètres cubes (1,4 à 1,9 million de miles cubes) d’ici 2100, soit une expansion d’environ 4 %. Ce volume équivaut à environ 0,6% du volume des océans du monde, soit environ 3 fois le volume de la calotte glaciaire du Groenland.
Au fur et à mesure que la zone Pacifique se développe, sa couche externe s’étendra sur de plus grandes zones et profondeurs, mais son noyau interne pourrait rétrécir, selon l’étude.
La croissance de la couche externe de la zone de minimum d’oxygène est due à une circulation océanique affaiblie, qui ralentit la reconstitution de l’oxygène, selon les modèles. Sur une grande partie de sa superficie, la zone minimale d’oxygène s’étendra probablement vers la surface de 5 à 50 mètres (16 à 160 pieds).
Il y a un petit avantage à cela : le noyau dans les zones à minimum d’oxygène produit de l’oxyde nitreux, un gaz à effet de serre important, donc un noyau qui se rétrécit dans la zone à minimum d’oxygène du Pacifique tropical peut limiter la quantité de gaz libérée dans l’atmosphère.
« Je pense que ne pas avoir cette région centrale en ballon est probablement une bonne nouvelle », a déclaré Julius Busecke, auteur principal de l’étude et océanographe physique à l’Université de Columbia. Avoir un noyau plus petit représente également une menace moindre pour les poissons et autres organismes qui ont besoin d’oxygène pour survivre.
Au-delà du noyau, l’expansion de la couche externe de la zone de minimum d’oxygène du Pacifique comprimera l’habitat d’espèces marines commercialement importantes, telles que les anchois, les thons et les crabes. « Au fur et à mesure que les niveaux d’oxygène baissent, ces espèces ne pourront plus se nourrir, nager et se reproduire à moins qu’elles ne se déplacent vers des régions océaniques avec suffisamment d’oxygène pour qu’elles puissent respirer correctement », a déclaré Laure Resplandy, co-auteur de l’étude et océanographe biogéochimique à l’Université de Princeton.
L’expansion des zones minimales d’oxygène peut entraîner une surpêche accrue, car les zones à faible teneur en oxygène s’étendront probablement vers le haut vers la surface de l’océan, compactant les régions riches en oxygène où les poissons peuvent vivre, a déclaré Busecke. Cela pourrait affecter négativement l’industrie de la pêche économiquement importante de la région.
Plus d’information:
Julius JM Busecke et al, Diverging Fates of the Pacific Ocean Oxygen Minimum Zone and Its Core in a Warming World, Avances AGU (2022). DOI : 10.1029/2021AV000470