Océans et carbone

© Planète Océan Yann Arthus Bertrand

Si nous ne l’étudions pas directement, nous nous penchons en revanche sur des organismes qui se trouvent au cœur de la machine climatique. Pour mieux comprendre, il faut tout d’abord disséquer les liens entre océans et carbone.

On le sait, le réchauffement global que connaît notre Terre depuis un siècle est en grande partie dû au relargage de carbone dans l’atmosphère. Mais encore faut-il savoir de quel carbone parlons-nous. Car le carbone est en réalité un atome (noté C) qui peut être présent dans diverses molécules ayant chacune des propriétés très différentes. Sous la forme de dioxyde de carbone (CO2, soit un atome de carbone lié à deux atomes d’oxygène) par exemple, un puissant gaz à effet de serre qui piège les rayons infrarouges dans l’atmosphère, faisant ainsi grimper le thermomètre.

C’est le même dioxyde de carbone qui sort de nos poumons à chaque fois que nous expirons, comme pour tous les animaux de notre planète. En respirant, notre corps transforme ainsi l’oxygène (en réalité, il s’agit de dioxygène, noté O2) en CO2. Dans le même temps sur notre planète, une multitude d’organismes font exactement l’opération inverse : avec de l’eau et de la lumière, la photosynthèse permet de fournir de l’oxygène en consommant du CO2. C’est le cas des plantes sur la terre ferme, mais aussi du phytoplancton dans l’océan, sans compter les nombreuses bactéries photosynthétiques. Mais dans cet échange chimique, l’atome de carbone ne disparaît pas, il est incorporé dans de longues molécules de glucose, qui fournira de l’énergie à l’organisme. Le plancton étant à la base des chaînes alimentaires, les atomes de carbone issus de la photosynthèse se retrouveront peu à peu dans tous les organismes des alentours. Car il faut bien comprendre que la Terre est en quelque sorte un circuit fermé. Pour reprendre la formule de Lavoisier : « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme ». La quantité de carbone présent sur notre planète importe donc peu, la question est de savoir sous quelle forme il se trouve, et où. Un équilibre fragile bouleversé par les activités humaines : le carbone emmagasiné depuis des millions d’années sous la forme d’énergies fossiles tels le pétrole est extirpé en quelques décennies des couches profondes de la Terre pour être relâché dans l’atmosphère sous la forme de dioxyde de carbone. De même pour les problèmes de déforestation, où le carbone contenu dans les arbres est relargué dans l’air une fois ceux-ci coupés et brûlés. Ainsi, ces fameux « puits de carbone », nous sommes justement en train de les vider.

Les océans au cœur du climat

Alors que l’on appelait volontiers la forêt amazonienne « le poumon vert », les scientifiques se rendent maintenant compte que les océans jouent un rôle tout aussi important en tant que puits de carbone et fournisseur d’oxygène. On parle ainsi de pompe à carbone. Tout d’abord, d’un point de vue purement mécanique, le dioxyde de carbone se dissout naturellement dans les océans. Le phytoplancton, on l’a vu, transforme quant à lui le CO2 en O2 via la photosynthèse. Enfin, de nombreux organismes planctoniques sont capables eux aussi de transformer le CO2, non pas sous forme de glucose, mais en carbonates (plus simplement, de la craie). Certains protistes, ces petits unicellulaires qui peuplent les océans, produisent ainsi une carapace calcaire qui coulera au fond des mers une fois l’organisme mort. De même pour tous les organismes marins, puits de carbone miniatures, les carcasses et les déchets se déposant sur le fond océanique forment à la longue des sédiments concentrant le carbone loin de l’atmosphère. Les coraux eux aussi, constituant également des sécrétions carbonées, sont autant de réservoir à carbone. Ainsi, les océans et leurs habitants, non contents d’absorber une grande majorité de la chaleur due au réchauffement climatique et de fournir de l’oxygène à notre atmosphère, auraient déjà absorbé le tiers des émissions de CO2 liées aux activités humaines, sous forme de carbone dissous ou minéral.

Un fragile équilibre

Seulement voilà, ce gigantesque puits de carbone pourrait bien se retourner contre nous si l’équilibre de ce système venait à se rompre. C’est bien ce que craignent bon nombre de scientifiques. Le réchauffement climatique commence à montrer les limites de la pompe à carbone océanique : l’augmentation des températures diminue en effet la dissolution du CO2 dans l’eau, et la capacité de stockage des océans (qui est loin d’être infinie et pourrait arriver à saturation) pourrait alors dramatiquement diminuer. Pire encore, le puits se transformerait en source de carbone, devenant alors une véritable bombe à retardement. Autre conséquence de la montée du thermomètre, certaines espèces planctoniques commencent déjà à migrer pour rejoindre des zones plus froides, rompant un fin équilibre en place depuis des millions d’années. Enfin, dernière découverte inquiétante en date : l’acidification des océans. À cause de l’augmentation de la concentration en dioxyde de carbone, les océans deviennent ainsi de plus en plus acides, avec des impacts encore mal connus sur le plancton ou les coraux, mais qui nuiront sûrement au bon développement d’un grand nombre d’espèces. Avec le risque toujours présent de rompre le fin équilibre de cette pompe à carbone océanique. Pour étudier de tels impacts et pourquoi pas y trouver des solutions, il faut donc avant tout mieux comprendre les fins mécanismes de cette pompe à carbone : quels organismes y sont impliqués, dans quelle mesure y participent-ils, quelles peuvent être les conséquences d’une augmentation des températures, de l’acidité ou de la concentration en CO2, etc. Il est fort possible qu’une partie des réponses se trouve aujourd’hui dans les congélateurs de Tara…

Yann Chavance