Dévoilement de l’écologie marine historique : hypothèses sur les défis liés aux carottes de glace vieilles de 800 ans

par Manuel Costa
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North Atlantic phytoplankton stability

Une étude récente de l'Université de Washington, portant sur une carotte de glace vieille de 800 ans, a révélé que les populations de phytoplancton de l'Atlantique Nord sont restées constantes depuis la révolution industrielle. Contrairement aux croyances antérieures d’un déclin substantiel, ces recherches soulignent l’influence des polluants industriels sur la chimie atmosphérique. Source : SciTechPost.com

Des découvertes récentes ont montré que les populations de phytoplancton de l’Atlantique Nord n’ont pas fluctué de manière significative depuis le début de l’ère industrielle, remettant en question les croyances antérieures selon lesquelles elles étaient en déclin.

Faisant écho aux sentiments de Mark Twain, l’idée d’une diminution du phytoplancton de l’Atlantique Nord a peut-être été exagérée. Une étude notable de 2019, utilisant des carottes de glace de l'Antarctique, a indiqué une réduction de 10% de la productivité marine dans l'Atlantique Nord pendant l'ère industrielle, soulevant des inquiétudes quant à une tendance continue à la baisse.

Cependant, des recherches plus récentes menées par l’Université de Washington suggèrent un scénario différent. L’étude d’une carotte de glace vieille de 800 ans indique que le phytoplancton de l’Atlantique Nord – vital pour l’écosystème marin au sens large – s’est montré plus résilient qu’on ne le pensait auparavant. Ce processus atmosphérique complexe pourrait expliquer les tendances observées.

Les résultats ont été publiés dans les Actes de l'Académie nationale des sciences.

L'imagerie satellite peut détecter les reflets de chlorophylle, révélateurs d'organismes photosynthétiques comme le phytoplancton. Des images de l’Atlantique Nord montrent ces reflets, mêlés aux courants océaniques. Alors que des études antérieures basées sur l'analyse de carottes de glace ont signalé une diminution de 10% du phytoplancton de l'Atlantique Nord depuis le milieu du 19e siècle, des recherches récentes suggèrent que ces populations pourraient être plus stables. Crédit : NASA

Explorer l'importance du phytoplancton

Le phytoplancton, de minuscules organismes photosynthétiques, constitue la base du réseau trophique marin. Ils jouent un rôle crucial à l’échelle mondiale, produisant environ la moitié de l’oxygène de l’atmosphère terrestre.

En raison de leur petite taille, le comptage direct du phytoplancton est difficile. Les scientifiques ont développé des méthodes alternatives pour estimer leur nombre. L’une de ces méthodes consiste à suivre les émissions de sulfure de diméthyle, un gaz responsable de l’odeur distincte des plages. Une fois libéré, il se transforme en acide méthanesulfonique (MSA) et en sulfate, qui finissent par se déposer sur la terre ou la neige. Les carottes de glace peuvent ainsi être utilisées pour déduire les populations historiques de phytoplancton.

Becky Alexander, de l'IsoLab de l'Université de Washington, examine une carotte de glace extraite du Groenland. L'analyse de cette carotte par son équipe suggère que les émissions des organismes marins photosynthétiques sont constantes depuis le milieu des années 1800. Crédit : Mark Stone/Université de Washington

Aperçu des carottes de glace du Groenland

"L'analyse des carottes de glace du Groenland a indiqué une diminution des concentrations de MSA au cours de l'ère industrielle, initialement interprétée comme le signe d'une productivité primaire réduite dans l'Atlantique Nord", explique Ursula Jongebloed, doctorante à l'université. "Cependant, nos recherches, qui ont également examiné le sulfate dans une carotte de glace du Groenland, démontrent que les niveaux de MSA ne fournissent pas à eux seuls une image complète de la productivité primaire."

Depuis le milieu du XIXe siècle, les activités industrielles rejettent des gaz sulfureux dans l’atmosphère. Ces gaz contiennent des isotopes distincts du soufre, permettant la différenciation entre les sources marines et terrestres dans les carottes de glace.

Contexte historique plus large

Cette étude approfondit les recherches précédentes en examinant diverses molécules contenant du soufre dans une carotte de glace du Groenland, couvrant la période allant de 1200 à 2006. Les résultats suggèrent que les polluants d'origine humaine ont modifié la chimie atmosphérique, affectant les gaz libérés par le phytoplancton.

"Nos résultats des carottes de glace montrent une augmentation du sulfate provenant du phytoplancton au cours de l'ère industrielle", note Jongebloed. "Cela implique que la baisse du MSA est compensée par une augmentation du sulfate dérivé du phytoplancton, ce qui suggère une stabilité globale des émissions de soufre du phytoplancton."

Ursula Jongebloed utilise un spectromètre de masse à isotopes stables dans l'IsoLab de l'université pour analyser les isotopes du soufre dans la carotte de glace du Groenland. Ces isotopes aident à retracer les changements dans les sources de sulfate au fil des siècles, notamment le phytoplancton marin, les émissions de combustibles fossiles et l'activité volcanique. Crédit : Mark Stone/Université de Washington

Conclusions et orientations futures

Compte tenu de cet équilibre, les populations de phytoplancton semblent être restées stables depuis le milieu du XIXe siècle. Toutefois, les chercheurs préviennent que les écosystèmes marins restent confrontés à de multiples menaces.

"L'analyse du MSA et du sulfate dérivé du phytoplancton offre une vue plus complète des changements dans les émissions des producteurs primaires marins au fil du temps", déclare l'auteur principal Becky Alexander, professeur à l'université.

La combinaison des mesures des carottes de glace avec d'autres estimations indépendantes de l'abondance du phytoplancton, telles que les données sur la chlorophylle, et l'intégration d'études de modélisation peuvent améliorer notre compréhension des changements historiques dans la productivité marine et prédire les tendances futures.

L’étude intitulée « Le déclin de l’ère industrielle de l’acide méthanesulfonique arctique est compensé par une augmentation des aérosols de sulfate biogénique » par Ursula A. Jongebloed et ses collègues, a été publiée le 17 novembre 2023 dans

Foire aux questions (FAQ) sur la stabilité du phytoplancton de l'Atlantique Nord

La population du phytoplancton de l’Atlantique Nord a-t-elle changé depuis l’ère industrielle ?

Contrairement à des études antérieures suggérant un déclin, des recherches récentes menées par l'Université de Washington à partir d'une carotte de glace vieille de 800 ans indiquent que la population de phytoplancton de l'Atlantique Nord est restée stable depuis l'ère industrielle.

Quelle méthode a été utilisée pour étudier les changements de population de phytoplancton ?

L'étude a utilisé l'analyse de carottes de glace du Groenland, qui comprenait l'examen de diverses molécules contenant du soufre dans les couches de glace s'étendant de 1200 à 2006. Cette méthode a aidé à comprendre les changements dans la chimie atmosphérique et son impact sur le phytoplancton.

Quelle était l’importance de l’étude précédente utilisant des carottes de glace de l’Antarctique ?

Une étude précédente menée en 2019 à l’aide de carottes de glace de l’Antarctique avait suggéré une diminution de 10% de la productivité marine de l’Atlantique Nord au cours de l’ère industrielle. Cette étude a soulevé des inquiétudes quant au déclin continu du phytoplancton.

Comment le phytoplancton affecte-t-il l’atmosphère terrestre ?

Le phytoplancton, étant des organismes photosynthétiques microscopiques, joue un rôle crucial dans l'écosystème marin et l'atmosphère terrestre. Ils produisent environ la moitié de l’oxygène présent dans l’atmosphère terrestre.

Quelle a été la nouvelle découverte sur les émissions de soufre du phytoplancton ?

L'étude récente a révélé que la diminution de l'acide méthanesulfonique (MSA) dans les carottes de glace était compensée par une augmentation du sulfate dérivé du phytoplancton. Cela indique que les émissions de soufre provenant du phytoplancton sont globalement stables depuis le milieu des années 1800.

Qu’implique cette étude pour la future recherche sur les écosystèmes marins ?

Cette étude souligne l’importance de prendre en compte une série de facteurs, notamment le MSA et le sulfate dérivé du phytoplancton, pour une compréhension globale des changements dans les producteurs primaires marins au fil du temps. Cela suggère que les écosystèmes marins sont peut-être plus résilients mais restent confrontés à de multiples menaces.

En savoir plus sur la stabilité du phytoplancton de l’Atlantique Nord

  • Résultats de recherche de l’Université de Washington
  • Actes de la publication de l'Académie nationale des sciences
  • Article original de SciTechPost.com
  • Imagerie satellite de la NASA du phytoplancton
  • Rapport d'étude sur les carottes de glace de l'Antarctique 2019
  • Recherche en biologie marine et sur le changement climatique
  • Impact environnemental des polluants industriels

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6 commentaires

Mike Johnson décembre 27, 2023 - 5:10 am

recherche vraiment intéressante je ne savais pas que le phytoplancton était si important pour notre planète !

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Rachel Smith décembre 27, 2023 - 12:25 pm

je suis surpris que les satellites puissent détecter la chlorophylle depuis l'espace. la technologie change vraiment notre façon de comprendre la Terre

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Alex T. décembre 27, 2023 - 5:30 pm

Woah, alors le phytoplancton va bien ? c'est une bonne nouvelle pour un changement dans tout ce discours sur le climat

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John Doe décembre 27, 2023 - 7:03 pm

Les carottes de glace du Groenland, qui aurait cru qu'elles nous en apprendraient autant sur l'océan ? la nature est incroyable

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Sarah K. décembre 27, 2023 - 8:04 pm

est-ce juste moi ou le changement climatique affecte-t-il sérieusement tout ? ces études sont révélatrices mais aussi un peu effrayantes

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Emma B. décembre 27, 2023 - 9:51 pm

excellent article mais je pense qu'il pourrait utiliser plus d'informations sur la façon dont ils effectuent réellement ces analyses de carottes de glace, cela semble compliqué

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