Désoxygénation océanique : un phénomène global accentué en milieu côtier

L’oxygène dissous dans les océans est essentiel à la vie du plus grand écosystème de la planète : la capacité des organismes vertébrés et invertébrés à survivre sans oxygène est extrêmement limitée. L’oxygène est essentiel à l’océan1. Depuis plus de 50 ans, ses concentrations dans l’océan ouvert et côtier sont en baisse. Dans l’océan ouvert, la diminution de la ventilation dûe à un océan moins mélangé (plus stratifié) et le réchauffement des couches de surface dû au changement climatique sont les causes principales de la baisse de la teneur en oxygène. Cette baisse, même si elle est limitée (1 à 7% du stock d’oxygène océanique d’ici 2100), affecte particulièrement les zones « à minimum d’oxygène », où la concentration d’oxygène est naturellement limitée, qui vont ainsi voir leur écosystème perturbé.

La désoxygénation des zones côtières est principalement due au phénomène d’eutrophisation lié à la fertilisation excessive des sols par les engrais dans les bassins versants de fleuves qui les déversent dans les estuaires et les zones côtières. Cet excès de sels nutritifs entraîne un accroissement démesuré de la production phytoplanctonique qui est ensuite dégradée par les bactéries dans la colonne d’eau. La respiration qui accompagne cette activité microbienne consomme l’oxygène contenu dans les couches d’eau profonde. Lorsque cette consommation est importante, on parle d’hypoxie2.

Des scientifiques viennent de décrire3 les causes et les conséquences de cette désoxygénation océanique et plaident pour la mise en place d’une base de données internationale FAIR concernant l’oxygène dissous dans les eaux marines hauturières et côtières.  La communauté scientifique à proposé un projet international sur la désoxygénation des océans appelé GOOD (Global Ocean Oxygen Decade) qui a été approuvé par la Commission Intergouvernementale Océanographique sous l’égide du programme « Décennie des Océans » de l’ONU (2021-2030). Ce projet va se déployer selon 8 axes :

  1. Désoxygénation et vie océanique : identifier et comprendre les menaces pour améliorer les stratégies d’atténuation et d’adaptation.
  2. Désoxygénation, qualité de l’eau et système climatique : Comprendre les processus et les feedbacks et développer des indicateurs utilisables
  3. Désoxygénation et services écosystémiques : Evaluer et valoriser l’impact de la désoxygénation.
  4. Comprendre, surveiller et atténuer la désoxygénation dans un contexte de facteurs de stress multiples (co-stresseurs).
  5. Conséquences économiques et sociétales de la désoxygénation.
  6. Comprendre les causes, attribuer les changements et développer des approches d’atténuation.
  7. Cartographie et modélisation de l’oxygène
  8. Éducation, renforcement des capacités et connaissance de l’océan
Sites où la concentration en oxygène dissous atteint saisonnièrement des valeurs hypoxiques. Les sites côtiers où l’hypoxie a été observé (points rouges) a fortement augmenté dans les 20 dernières années.© Breitburg et al., 2018

Pour en savoir plus

Grégoire, M., V. Garçon et al. (2021). A global ocean oxygen database and atlas for assessing and predicting deoxygenation and ocean health in the open and coastal ocean. Frontiers in Marine Science.

Breitburg, D., et al. (2018), Declining oxygen in the global ocean and coastal waters, Science, 359, eaam7240.

Le projet GOOD : 

Au niveau national, un consortium d’expertise scientifique (CES) d’ODATIS (Pôle de Données et Service pour l’Océan)  mené par V. Garçon, S. Schmidt, J. Sudre et L. Coppola décline cet objectif et ambitionne de récolter et mettre à disposition de la communauté française et internationale les données d’oxygène produites par les équipes de recherche françaises. Ce groupement participe au projet GOOD.  Une première action a été engagée lors d’un atelier de comparaison de capteurs d’oxygène pendant l’atelier Calib’O2 à Brest (4-7 octobre 2021) financé par l’IR-ILICO

Le CES ODATIS : 

Laurent Coppola (CNAP, LOV), Anne Daniel (IFREMER), Bruno Deflandre (Univ Bordeaux, EPOC), Véronique Garçon (CNRS, LEGOS), Dominique Lefèvre (CNRS, MIO), Valérie Mesnage (Univ. Rouen), Aurélien Paulmier (IRD, LEGOS), Catherine Schmechtig (CNRS,  LOCEAN) , Sabine Schmidt (CNRS, EPOC), Nicolas Savoye (CNAP, EPOC), Christophe Rabouille (CEA, LSCE), Nathalie Sennechaël (LOCEAN), Virginie Racapé (IFREMER, LOPS), Sylvain Rigaud (Univ Nimes, CHROME), Joël Sudre (IR DataTerra), Virginie Thierry (IFREMER)

Notes

  1. Il est produit par photosynthèse et consommé par la respiration des organismes marins lors de l’utilisation de la matière organique pour leur nutrition. Il régule ainsi les grands cycles des éléments nutritifs (azote et phosphore), indispensables au maintien de la productivité océanique.
  2. La respiration qui accompagne cette activité microbienne consomme l’oxygène contenu dans les couches d’eau profonde. Lorsque cette consommation est importante, les eaux peuvent être très appauvries en oxygène : on parle dans ce cas d’hypoxie. La teneur en oxygène dissous devient critique, passant sous le seuil de 63 µmol/l (env. 25% de saturation) et la composition de l’écosystème (poissons, mollusques, invertébrés) commence à être affectée par une mortalité importante.
  3. Un groupe de plus de 57 scientifiques internationaux vient de publier un article dans la revue Frontiers in Marine Science (Grégoire, Garçon et al., 2021)

Source : Actualité CNRS INSU

Contacts

  • Véronique Garçon, LEGOS– veronique.garcon@legos.obs-mip.fr
  • Aurélien Paulmier, LEGOS – aurelien.paulmier@legos.obs-mip.fr
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