Les océans privés d’oxygène

Photo © Dudarev Mikhail-Fotolia

1659
⏱ Lecture 3 mn.

Outre la pollution par les déchets plastiques et l’effondrement des stocks de poisson, une autre menace pèse sur les océans : la désoxygénation. Une étude publiée Science montre que les zones « mortes » -privées d’oxygène- ont été multipliées par 10 près des côtes, et par 4 au large, en cinquante ans.

Les concentrations d’oxygène dans les eaux de haute mer et les eaux côtières diminuent depuis au moins le milieu du XXe siècle. Cette perte d’oxygène, ou désoxygénation, est l’un des changements les plus importants survenant dans un océan de plus en plus modifié par les activités humaines qui ont fait monter les températures, les niveaux de CO2 et les apports de nutriments et qui ont modifié l’abondance et la répartition des espèces marines. L’oxygène est un élément fondamental des processus biologiques et biogéochimiques de l’océan. Son déclin peut entraîner des changements majeurs dans la productivité des océans, la biodiversité et les cycles biogéochimiques. Les analyses des mesures directes effectuées sur des sites du monde entier indiquent que les zones d’oxygène en pleine mer ont augmenté de plusieurs millions de kilomètres carrés et que des centaines de sites côtiers ont maintenant des concentrations d’oxygène suffisamment faibles pour limiter la distribution et l’abondance des populations animales et modifier le cycle des éléments nutritifs importants.

Les concentrations d’oxygène dans les eaux de haute mer et les eaux côtières diminuent depuis au moins le milieu du XXe siècle. Cette perte d’oxygène, ou désoxygénation, est l’un des changements les plus importants survenant dans un océan de plus en plus modifié par les activités humaines qui ont fait monter les températures, les niveaux de CO2 et les apports de nutriments et qui ont modifié l’abondance et la répartition des espèces marines. L’oxygène est un élément fondamental des processus biologiques et biogéochimiques de l’océan. Son déclin peut entraîner des changements majeurs dans la productivité des océans, la biodiversité et les cycles biogéochimiques. Les analyses des mesures directes effectuées sur des sites du monde entier indiquent que les zones d’oxygène en pleine mer ont augmenté de plusieurs millions de kilomètres carrés et que des centaines de sites côtiers ont maintenant des concentrations d’oxygène suffisamment faibles pour limiter la distribution et l’abondance des populations animales et modifier le cycle des éléments nutritifs importants.

En haute mer, le réchauffement de la planète, principalement causé par l’augmentation des émissions de gaz à effet de serre, est considéré comme la principale cause de la désoxygénation continue. Les modèles numériques prévoient d’autres diminutions de l’oxygène au XXIe siècle, même avec des réductions d’émissions ambitieuses. L’augmentation des températures mondiales diminue la solubilité de l’oxygène dans l’eau, augmente le taux de consommation d’oxygène par la respiration et devrait réduire l’introduction d’oxygène de l’atmosphère et des eaux de surface dans l’intérieur de l’océan en augmentant la stratification et en affaiblissant la circulation océanique.

Dans les estuaires et d’autres systèmes côtiers fortement influencés par leur bassin hydrographique, le déclin de l’oxygène a été causé par des charges accrues de nutriments (azote et phosphore) et de matières organiques provenant principalement de l’agriculture, des eaux usées et de la combustion de combustibles fossiles. Dans de nombreuses régions, l’augmentation des rejets d’azote dans les eaux côtières devrait se poursuivre à mesure que les populations humaines et la production agricole augmenteront. Le changement climatique exacerbe le déclin de l’oxygène dans les systèmes côtiers par des mécanismes semblables à ceux de la haute mer, ainsi qu’en augmentant l’apport de nutriments à partir des bassins hydrographiques qui connaîtront une augmentation des précipitations.

L’expansion des zones à faible teneur en oxygène peut accroître la production de N2O, un puissant gaz à effet de serre, réduire la biodiversité des eucaryotes, modifier la structure des réseaux trophiques et nuire à la sécurité alimentaire et aux moyens d’existence. L’acidification et l’augmentation de la température sont mécaniquement liées au processus de désoxygénation et se combinent avec des conditions à faible teneur en oxygène pour affecter les processus biogéochimiques, physiologiques et écologiques. Cependant, un paradoxe important à prendre en compte dans la prédiction des effets à grande échelle de la désoxygénation future est que des niveaux élevés de productivité dans les systèmes côtiers enrichis en nutriments et les zones de remontées d’eau associées à des zones d’oxygène et de minima soutiennent également certaines des pêches les plus prolifiques du monde.

Lire l’étude