Des méthodes pour améliorer l'absorption de l'océan du dioxyde de carbone (CO₂) sont explorées pour aider à lutter contre la crise climatique. Cependant, certaines de ces approches pourraient exacerber considérablement la désoxygénation de l'océan. Leur impact potentiel sur l'oxygène marin doit donc être systématiquement pris en compte lors de l'évaluation de leur pertinence.
Une équipe internationale de chercheurs dirigée par le professeur Dr. Andreas Oschlies du Geomar Helmholtz Center for Ocean Research Kiel a analysé l'impact des méthodes d'élimination du dioxyde de carbone marin sur les niveaux mondiaux d'oxygène océanique. Les résultats ont été publiés hier dans la revue Lettres de recherche environnementale.
Le réchauffement climatique est la principale cause de la perte spectaculaire d'oxygène dans l'océan – environ 2% de l'inventaire de l'oxygène de l'océan a été perdu au cours des dernières décennies, avec de graves conséquences écologiques aujourd'hui. Tout réchauffement supplémentaire entraînera une perte supplémentaire d'oxygène. On pourrait donc s'attendre à ce que les mesures d'atténuation climatique contribueraient à contrer le déclin de l'oxygène. Pourtant, la nouvelle étude révèle que de nombreuses méthodes proposées d'élimination du dioxyde de carbone marin (MCDR) – en particulier celles basées sur des processus biologiques – pouvaient en fait intensifier la perte d'oxygène dans l'océan.
« Ce qui aide le climat n'est pas automatiquement bon pour l'océan », explique le professeur Dr Oschlies, auteur principal de l'étude et chef de la division de recherche biogéochimique de la modélisation de Geomar. Avec une équipe internationale qui fait partie du réseau mondial de l'océan Ocean (GO2NE) de l'UNESCO (GO2NE), il a effectué l'évaluation complète en utilisant des simulations de modèles globales idéalisées pour analyser à la fois les impacts directs de diverses approches MCDR sur l'oxygène océanique et leurs effets indirects par l'atténuation climatique.
Fertilisation océanique et naufrage d'algues parmi les approches les plus critiques
L'étude identifie plusieurs méthodes de MCDR biotiques comme particulièrement critiques, y compris la fertilisation océanique, l'agriculture de macroalgues à grande échelle suivie d'un naufrage de la biomasse et d'une hausse artificielle des eaux profondes riches en nutriments. Ces approches impliquent l'amélioration de la production de biomasse photosynthétique, suivie de sa décomposition à l'intérieur de l'océan. Ce processus de réceptionnalisation consomme de l'oxygène – à des niveaux comparables au taux actuel de désoxygénation globale causé par le réchauffement des océans.
« Les méthodes qui augmentent la production de biomasse dans l'océan et conduisent par la suite à une décomposition consommatrice d'oxygène, ne peuvent pas être considérées comme des solutions climatiques inoffensives », explique le professeur Oschlies. « Nos simulations de modèle montrent que de telles approches pourraient entraîner une diminution de l'oxygène dissous qui est 4 à 40 fois supérieur au gain d'oxygène attendu du réchauffement climatique réduit. »
En revanche, les approches géochimiques du MCDR qui n'impliquent pas l'apport des nutriments, comme l'amélioration de l'alcalinité océanique grâce à l'ajout de substances alcalines basées sur le calcaire, ont des effets minimaux sur les niveaux d'oxygène océanique et sont comparables à la simple réduction des émissions de CO₂.
Parmi toutes les méthodes examinées, seule l'élevage de macroalgues à grande échelle avec la récolte de biomasse (c'est-à-dire l'élimination de l'océan) a entraîné une augmentation globale des niveaux d'oxygène océanique. Dans ce cas, aucun oxygène supplémentaire n'est consommé dans le milieu marin et l'élimination des nutriments limite la consommation d'oxygène ailleurs.
Les résultats du modèle suggèrent que si elle est déployée à une échelle suffisante, cette approche pourrait même inverser les pertes d'oxygène passées, ce qui a été jusqu'à 10 fois plus d'oxygène que ce qui a été perdu en raison du changement climatique dans un siècle. Cependant, ici, c'est l'élimination des nutriments qui auraient un impact négatif sur la productivité biologique dans l'océan.
Appeler à une surveillance systématique de l'oxygène océanique
Compte tenu de ces résultats, les auteurs préconisent l'inclusion obligatoire des mesures d'oxygène dans tous les futurs efforts de recherche et de déploiement du MCDR.
« L'océan est un système complexe qui est déjà fortement sous pression », explique le professeur Dr Oschlies. « Si nous intervenons avec des mesures à grande échelle, nous devons nous assurer que, quelle que soit la qualité de nos intentions, nous ne menaçons pas davantage les conditions environnementales marines dont dépend la vie marine. »
Élimination du dioxyde de carbone dans le cadre de la stratégie climatique
Même avec une politique climatique ambitieuse, l'Allemagne devrait émettre de 10% à 20% des niveaux de gaz à effet de serre d'aujourd'hui en trois décennies, ce qui se passe pour provoquer un réchauffement climatique. L'élimination du dioxyde de carbone (CDR) est donc envisagée pour aider à atteindre les émissions de zéro nettes. L'océan est l'acteur clé du cycle du carbone mondial en raison de son CO naturel2 absorption et son énorme capacité de stockage.
Cependant, ces processus se produisent généralement sur de longues échelles de temps. Les approches d'élimination du dioxyde de carbone marin (MCDR) visent à accélérer ces processus naturels, augmentant ainsi la capacité d'absorption du carbone de l'océan.
