Un observatoire de longue durée dans l’océan Austral collecte des données depuis près de 30 ans et fournit des informations essentielles sur l’absorption du carbone, l’évolution des écosystèmes et les tendances climatiques. À l’heure où les programmes de surveillance mondiaux sont confrontés à des réductions de financement, l’importance de cet effort mené par l’Australie ne cesse de croître.
Par Christopher Traill, Université de TasmanieElizabeth Shadwick, CSIROet Tyler Rohr, Université de Tasmanie
Dans un monde affecté par le changement climatique, l’océan Austral joue un rôle de premier plan. Il absorbe jusqu’à 40 % des émissions d’origine humaine absorbées par les océans, tout en abritant certains des écosystèmes les plus vulnérables de la planète.
Comprendre ces écosystèmes et leur évolution est essentiel, mais difficile. Les schémas et les tendances dans cet océan lointain et chaotique sont souvent obscurcis par des variations à court terme.
La seule façon d’y voir clair est d’effectuer des mesures soutenues, année après année, pendant des décennies.
Au cœur de l’océan Austral, une structure jaune et bleue de la taille d’une voiture flotte à la surface. Elle n’a l’air de rien, mais c’est l’extrémité d’un vaste observatoire sous-marin qui surveille le pouls de cette région depuis près de trente ans.
Connu sous le nom de Southern Ocean Time Series(SOTS), cet observatoire est soumis à des vents de la force d’un cyclone et à des vagues pouvant atteindre 18 mètres de haut. Les connaissances qu’il fournit ont été rassemblées dans plusieurs études récentes, dont l’une vient d’être publiée dans Ocean Science.
De la surface aux fonds marins
Créé en 1997 par Tom Trull, chercheur au CSIRO, l’observatoire se compose de deux amarrages automatisés en eau profonde, situés à environ 500 kilomètres au sud-ouest de la Tasmanie.
Ancrés au fond de la mer à 4 500 mètres de profondeur, ces amarrages sont entretenus par les voyages annuels du navire de recherche CSIRO Investigator, en provenance de Hobart.
Ensemble, ils observent l’ensemble de la colonne d’eau, depuis la surface balayée par les vagues jusqu’aux profondeurs. Le programme SOTS, qui en est à sa 28e année d’existence, est le plus ancien programme d’observation de l’océan Austral.
Le seul signe réel de l’observatoire est l’amarrage jaune à la surface, connu sous le nom de station de flux de l’océan Austral. Elle comporte un ensemble de 30 capteurs atmosphériques et météorologiques différents. Ceux-ci transmettent en temps quasi réel les données météorologiques utilisées pour les prévisions du Bureau of Meteorology.
Sous la surface se trouvent un échantillonneur d’eau automatisé et une quarantaine de capteurs montés le long des lignes d’amarrage de 4 500 m qui descendent jusqu’aux profondeurs de la mer. Le laboratoire flottant est relié à un autre amarrage composé de trois grands entonnoirs qui interceptent les particules marines qui coulent pendant leur trajet vers le fond marin.
Quelles sont les données fournies par l’observatoire ?
L’étude récemment publiée utilise les données de l’observatoire de 1997 à 2022 pour quantifier la manière dont la chaleur et le carbone pénètrent dans l’océan et dont la structure de l’écosystème évolue au fil des saisons.
Ces résultats montrent l’importance des minuscules plantes marines connues sous le nom de phytoplancton.
Ils contrôlent la quantité de dioxyde de carbone atmosphérique qui pénètre dans l’océan. Ce contrôle peut être directement lié à la quantité de carbone qui parvient jusqu’aux profondeurs de l’océan et qui y reste enfermée pendant de longues périodes – ce processus est connu sous le nom de « pompe biologique« .
Dans le même temps, nous avons compris ce qui contrôle les populations de phytoplancton et leur capacité à aider cette partie de l’océan à absorber davantage de carbone. D’autres recherches menées sur le site SOTS et publiées en début d’année montrent précisément comment la vie marine dans cette région est inextricablement liée à un métal essentiel mais peu abondant dans l’eau de mer : le fer.
Le programme SOTS a également aidé les scientifiques à détecter les changements dans la chimie de l’océan Austral, tels que l’acidification des océans due à l’augmentation du dioxyde de carbone dans l’atmosphère.
Il permet également de mesurer la manière dont le carbone est absorbé par la mer, dont les écosystèmes marins contribuent à stocker ce carbone en profondeur et dont les vents à haute énergie contribuent à fournir des nutriments vitaux pour alimenter ces écosystèmes.
L’observatoire a même été le lieu de découverte d’une nouvelle espèce marine.
La clé du succès
Tous ces résultats ne sont possibles que grâce à la longévité et au financement soutenu du programme SOTS. Il permet d’obtenir des données suffisamment éloignées dans le temps et de combler les lacunes qui ne peuvent être comblées par les satellites.
Sans une surveillance dédiée et à long terme, nous n’aurions aucune base de référence pour suivre le changement climatique et nous comprendrions mal les systèmes météorologiques et les écosystèmes de cette importante partie du monde. Elle contribue également à notre capacité à prévoir le temps quotidien en Australie et le climat à long terme.
Mais la valeur de SOTS va bien au-delà de l’océan Austral. Notre programme national de surveillance contribue aux réseaux mondiaux dans le cadre d’un effort international coordonné visant à observer, comprendre et prévoir le temps et le climat. Il nous aide à nous préparer à des événements extrêmes qui deviendront de plus en plus fréquents.
Cet exemple arrive à point nommé. La réduction du financement de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) des États-Unis a entraîné des licenciements, 17 % des effectifs de la NOAA devant être supprimés l’année prochaine, et le risque de fermeture des stations de surveillance des conditions météorologiques extrêmes.
La NOAA est responsable de plusieurs sites de surveillance des océans. Elle est également responsable des satellites météorologiques et du programme de flotteurs robotisés Argo, deux plateformes de surveillance importantes à l’échelle mondiale.
Alors que les systèmes de surveillance des océans et du climat à l’étranger sont confrontés aux conséquences de la perte potentielle des systèmes d’observation, la série chronologique australienne sur l’océan Austral se poursuit – et son importance ne fait que croître.
Le financement du programme SOTS provient du système intégré d’observation marine, du partenariat du programme antarctique australien et de la collaboration entre le CSIRO et le Bureau de météorologie.
Christopher Traill, candidat au doctorat Biogéochimie de l’océan Austral, Université de TasmanieElizabeth Shadwick, chercheuse principale, Environnement, CSIROet Tyler Rohr, ARC DECRA Fellow/Lecturer, IMAS, Université de Tasmanie
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article original