La production primaire au centre du 45e colloque sur la dynamique des océans

Qualifiée souvent de “poumon de la planète”, la forêt amazonienne ne résisterait pas longtemps au jeu des comparaisons avec le plus grand producteur d’oxygène au monde, l’océan. Et si, comme tout poumon, il assure la production du dioxygène (O₂), il participe aussi au stockage du gaz carbonique. On estime que plus de 25% (entre 26 et 27%) du CO₂ anthropogénique est pompé chaque année par le système océanique et emprisonné en eaux profondes !

Piège à carbone

Au coeur de ce processus complexe, la production primaire. La grande majorité des écosystèmes mondiaux est constitué d’organismes photosynthétiques divers, premiers maillons de la chaîne trophique. Au sein des écosystèmes marins, le phytoplancton compose une large partie de la production primaire, soit un processus défini par la masse de carbone fixée par unité de temps et d’espace par cet organisme autotrophe.

L’estimation de la production primaire s’avère dès lors primordiale pour comprendre son impact et les conséquences de son évolution face aux défis climatiques actuels. C’est précisément ces questions qui seront au centre du 45e colloque sur la dynamique des océans organisé par l’UL g du 13 au 17 mai prochains. Le thème de cette édition, soutenue entre autres par la Nasa, le CNRS, le CNES ou encore le FNRS, attirera pas moins de 200 chercheurs venus de tous les horizons pour partager leurs dernières recherches. Marilaure Grégoire, maître de recherche au FNRS et membre du comité organisateur avec Alberto Borges, se réjouit qu’autant de personnes viennent échanger leurs vues sur une problématique toujours complexe : « La production primaire n’est pas un phénomène homogène, réparti équitablement sur toute la surface des océans. Elle dépend de nombreux facteurs, comme la qualité des eaux, la position géographique, l’impact des zones côtières… Mais il est primordial d’en avoir une approche globale. »

Mieux comprendre la répartition de cette production à travers les océans et son fonctionnement permet d’en évaluer plus finement sa capacité d’absorption du gaz carbonique. Au coeur de ce processus, deux principes : la pompe biologique et la pompe physique. Dans la première, le CO₂ dissous dans l’eau est pompé par l’activité biologique des algues marines via la photosynthèse. Il passe ensuite dans la chaîne alimentaire où une partie du carbone est exportée par sédimentation des organismes morts vers le fond des océans, dans laquelle elle peut restée piégée de très longues années. Mais ce n’est pas automatique : « Le phytoplancton, par exemple, se développe et augmente sa matière organique. Est-ce qu’il va ensuite mourir et sédimenter tout le carbone capté vers le fond des océans ? Ou bien alors va-t-il être directement consommé sur place et voir son CO₂ relâché directement dans l’atmosphère ? On passerait alors d’un bon piégeur à carbone à un élément presque neutre », s’interroge Marilaure Grégoire.

Cartographie précise

La pompe physique, de son côté, fait intervenir une série de processus, liés à la différence de pression, qui conduisent au transport du carbone atmosphérique vers le fond des océans. Un panel de mécanismes naturels qu’il convient d’appréhender au mieux afin de disposer d’outils de mesure efficaces. D’autres facteurs, comme l’acidification des océans ou la pollution des eaux, impactent directement la production primaire et la structure de la chaîne alimentaire. « Nous disposons déjà d’une large palette d’instruments de mesure, qu’il s’agisse de senseurs à haute fréquence ou de satellites, précise la chercheuse. Les modèles mathématiques s’affinent et intègrent de plus en plus de variables différentes grâce à une approche pluridisciplinaire. Les soutiens arrivent, qu’ils soient financiers ou logistiques, mais il convient de pousser plus en avant nos recherches pour arriver à obtenir une cartographie précise de la production primaire à travers les océans. » Des moyens à la hauteur des défis à venir où l’océan pourrait avoir à jouer un rôle déterminant.

François Colmant