Comment la poussière du désert nourrit le phytoplancton

Au cours des dernières décennies, les scientifiques ont observé des événements naturels de fertilisation des océans – des épisodes où des panaches de cendres volcaniques, de farine glaciaire, de suie de feu de forêt et de poussière du désert soufflent sur la surface de la mer et provoquent des efflorescences massives de phytoplancton. Mais au-delà de ces événements extrêmes, il y a une pluie régulière et longue distance de particules de poussière sur l’océan qui favorise la croissance du phytoplancton à peu près toute l’année et dans presque tous les bassins.

Dans un nouvelle étude publié le 5 mai dans la revue Science, une équipe de chercheurs de l’Oregon State University, de l’Université du Maryland du comté de Baltimore et de la NASA ont combiné des observations par satellite avec un modèle informatique avancé pour comprendre comment la poussière minérale de la terre fertilise la croissance du phytoplancton dans l’océan. Le phytoplancton est un organisme microscopique ressemblant à une plante qui forme le centre du réseau trophique marin.

Le phytoplancton flotte près de la surface de l’océan et se nourrit principalement de la lumière du soleil et des nutriments minéraux qui remontent des profondeurs ou flottent vers la mer dans le ruissellement côtier. Mais la poussière du désert riche en minéraux – portée par des vents violents et déposée dans l’océan – joue également un rôle important dans la santé et l’abondance du phytoplancton.

Cette image, acquise le 8 avril 2011, par le Spectroradiomètre imageur à résolution moyenne (MODIS) sur la NASA Terre satellite, montre la poussière saharienne sur le golfe de Gascogne. Une prolifération de phytoplancton dans la baie donne à l’eau un aspect vert et bleu vif. Les sédiments contribuent probablement à une partie de la couleur, en particulier dans les zones plus proches du rivage.

Selon la nouvelle étude, le dépôt de poussière sur l’océan supporte environ 4,5% de la production annuelle mondiale d’exportation – une mesure de la quantité de carbone que le phytoplancton absorbe pendant la photosynthèse et s’enfonce dans l’océan profond. Cependant, cette contribution approche 20% à 40% dans certaines régions océaniques aux latitudes moyennes et supérieures.

Le phytoplancton joue un rôle important dans le climat et le cycle du carbone de la Terre. Comme les plantes terrestres, elles contiennent de la chlorophylle et tirent leur énergie de la lumière du soleil grâce à la photosynthèse. Ils produisent de l’oxygène et séquestrent une énorme quantité de dioxyde de carbone dans le processus, potentiellement à une échelle comparable aux forêts tropicales. Et ils sont au bas d’un ordre hiérarchique alimentaire à l’échelle de l’océan qui va du minuscule zooplancton aux poissons en passant par les baleines.

Les particules de poussière peuvent parcourir des milliers de kilomètres avant de tomber dans l’océan, où elles nourrissent le phytoplancton à de longues distances de la source de poussière, a déclaré la coauteure de l’étude Lorraine Remer, professeure de recherche à l’Université du Maryland dans le comté de Baltimore. “Nous savions que le transport atmosphérique de la poussière du désert faisait partie de ce qui faisait ‘cliquer’ l’océan, mais nous ne savions pas comment le trouver”, a-t-elle déclaré.

Pour découvrir comment les scientifiques ont suivi la biologie des océans à 400 miles au-dessus de la surface de la Terre, lisez l’histoire complète ici.

Image de l’Observatoire de la Terre de la NASA par Wanmei Liang, utilisant les données MODIS de la NASA EOSDIS LANCE et GIBS/vision du monde. Article de Sally Younger/Earth Science News Team de la NASA, avec Michael Carlowicz.