La chimie marine a mal tourné : le doublement de l’acidité des écosystèmes de l’Antarctique

Les eaux côtières de l’Antarctique pourraient connaître une augmentation de l’acidité de 100 % d’ici 2100, mettant ainsi la vie marine en danger, selon une nouvelle étude. La réduction des émissions de CO2 est cruciale pour atténuer cette menace.

L’acidité des eaux côtières de l’Antarctique pourrait doubler d’ici la fin du siècle, menaçant les baleines, les manchots et des centaines d’autres espèces. espèces qui habitent l’océan Austral, selon une nouvelle recherche de CU Boulder.

Les scientifiques prévoient que d’ici 2100, les 200 mètres supérieurs de l’océan, où réside une grande partie de la vie marine, pourraient connaître une augmentation de l’acidité de plus de 100 % par rapport aux niveaux des années 1990. L’article a été publié le 4 janvier dans la revue Communications naturelles.

« Les résultats sont essentiels pour notre compréhension de l’évolution future de la santé des écosystèmes marins », a déclaré Nicole Lovenduski, co-auteur de l’article et directrice par intérim de l’Institut de recherche arctique et alpine de CU Boulder (INSTAAR).

Acidification des océans : une conséquence des émissions de CO2

Les océans jouent un rôle important de tampon contre le changement climatique en absorbant près de 30 % du CO2 émis dans le monde. Mais à mesure que davantage de CO2 se dissout dans les océans, l’eau de mer devient plus acide. « Les émissions de CO2 d’origine humaine sont au cœur de l’acidification des océans », a déclaré Cara Nissen, première auteure de l’article et chercheuse scientifique à l’INSTAAR.

L’océan Austral, qui entoure l’Antarctique, est particulièrement sensible à l’acidification, en partie parce que les eaux plus froides ont tendance à absorber davantage de CO2. Les courants océaniques dans la région contribuent également aux conditions d’eau relativement acides.

Modèles de prévisions et aires marines protégées

À l’aide d’un modèle informatique, Nissen, Lovenduski et l’équipe ont simulé l’évolution de l’eau de mer de l’océan Austral au 21e siècle. Ils ont estimé que la situation deviendrait encore plus acide d’ici 2100 et que la situation serait grave si le monde ne parvenait pas à réduire ses émissions.

« Il ne s’agit pas seulement de la couche supérieure de l’océan. L’ensemble de la colonne d’eau de la côte de l’océan Austral, même au fond, pourrait connaître une grave acidification », a déclaré Nissen.

L’équipe a ensuite étudié les conditions spécifiquement dans les zones marines protégées (AMP) de l’Antarctique. Les activités humaines, comme la pêche, sont restreintes dans ces régions pour protéger la biodiversité. Il existe actuellement deux AMP dans l’océan Austral, couvrant environ 12 % des eaux de la région. Les scientifiques ont proposé de désigner trois AMP supplémentaires à un conseil international ces dernières années, ce qui engloberait environ 60 % de l’océan Antarctique.

Le modèle de l’équipe a montré que les AMP adoptées et proposées connaîtraient une acidification significative d’ici la fin du siècle.

Par exemple, dans le scénario des émissions les plus élevées, dans lequel le monde ne fait aucun effort pour réduire les émissions, l’acidité moyenne de l’eau dans la région de la mer de Ross, la plus grande AMP du monde au large de la pointe nord de l’Antarctique, augmenterait de 104 % au cours des années 1990. niveaux d’ici 2100. Dans un scénario d’émissions intermédiaire, l’eau deviendrait encore 43 % plus acide.

« Je suis surpris de la gravité de l’acidification des océans dans ces eaux côtières », a déclaré Nissen.

Effets sur le réseau alimentaire

Des études antérieures ont montré que le phytoplancton, un groupe d’algues qui constitue la base du réseau trophique marin, se développe plus lentement ou disparaît lorsque l’eau devient trop acide. L’eau acide affaiblit également les coquilles d’organismes comme les escargots de mer et les oursins. Ces changements pourraient perturber le réseau alimentaire, affectant à terme les principaux prédateurs comme les baleines et les manchots.

La mer de Weddell est l’une des trois AMP proposées situées au large de la péninsule Antarctique. Nissen a déclaré que les scientifiques pensent que la région de la mer de Weddell pourrait servir de sanctuaire du changement climatique pour les organismes, principalement parce que cette zone possède les niveaux de couverture de glace de mer les plus élevés de l’Antarctique. La glace protège l’océan du réchauffement et empêche l’eau de mer d’absorber le CO2 de l’air, réduisant ainsi le taux d’acidification. De plus, la région connaît jusqu’à présent peu d’activité humaine.

Mais le modèle suggère qu’à mesure que la planète continue de se réchauffer, la glace de mer fondra et la région de la mer de Weddell connaîtra une acidification comparable à celle des autres AMP selon des scénarios d’émissions intermédiaires à élevés, mais avec une progression légèrement retardée.

« Le résultat montre que l’établissement de la région de la mer de Weddell en tant que zone protégée devrait avoir une haute priorité », a déclaré Nissen.

« En tant que scientifique qui étudie généralement l’océan ouvert, j’ai tendance à considérer les zones côtières de l’Antarctique comme un canal permettant aux signaux climatiques d’atteindre les océans profonds de la planète. Cette étude m’a rappelé que ces zones côtières dynamiques de l’Antarctique sont elles aussi capables de changements rapides », a déclaré Lovenduski.

La voie à suivre : réductions des émissions

L’étude suggère que le monde ne pourrait éviter une grave acidification de l’océan Austral que dans le cadre du scénario d’émissions les plus faibles, dans lequel la société réduit ses émissions de CO2 de manière rapide et agressive.

« Nous avons encore le temps de choisir notre voie d’émission, mais nous n’avons pas grand-chose », a déclaré Nissen.

Parmi les autres co-auteurs de l’étude figuraient Cassandra Brooks de CU Boulder et Mario Hoppema, Ralph Timmermann et Judith Hauck de l’Institut Alfred Wegener de Bremerhaven, en Allemagne.