La poussière atmosphérique joue un rôle mondial dans l’alimentation des océans

MADRID, 5 mai. (EUROPA PRESSE) – –

De nouvelles recherches commencent à dévoiler le rôle que joue la poussière dans la nutrition des écosystèmes océaniques mondiaux, tout en aidant à réguler les niveaux de dioxyde de carbone atmosphérique, tel que publié dans “Science”.

Les chercheurs savent depuis longtemps que le phytoplancton dépend de la poussière de sources terrestres pour les nutriments clés. Mais la portée et l’ampleur de l’impact de la poussière — les particules provenant de sources comme le sol qui sont soufflées par le vent et affectent le climat de la Terre — difficiles à estimer à l’échelle mondiale.

“C’est vraiment la première fois qu’il est démontré, à l’aide d’enregistrements d’observation modernes et à l’échelle mondiale, que les nutriments transportés par la poussière déposée dans l’océan entraînent une réponse dans la biologie de surface de l’océan”, dit-il. dans un rapport Toby Westberry, océanographe à l’Oregon State University et auteur principal de l’article.

L’océan joue un rôle important dans le cycle du carbone ; le dioxyde de carbone de l’atmosphère se dissout dans les eaux de surface, où le phytoplancton convertit le carbone en matière organique par photosynthèse. Une partie de la matière organique nouvellement formée coule de la surface de l’océan vers les profondeurs marines, où elle est retenue, une voie connue sous le nom de pompe biologique.

Dans la nouvelle étude, Westberry et d’autres scientifiques de l’Oregon State University, de l’Université du Maryland et du Goddard Space Flight Center de la NASA estiment que les dépôts de poussière contribuent à hauteur de 4,5 % à la production mondiale annuelle d’exportation, ou puits, de carbone. La variation régionale de cette contribution peut être beaucoup plus importante, approchant les 20% ou 40%, selon leurs conclusions.

“C’est important parce que c’est une voie pour extraire le carbone de l’atmosphère et dans les profondeurs de l’océan”, explique Westberry. “La pompe biologique est l’un des principaux contrôles du dioxyde de carbone atmosphérique, qui est un facteur dominant à l’origine du réchauffement climatique et du changement climatique.”

Dans l’océan, les nutriments essentiels à la croissance du phytoplancton proviennent en grande partie du mouvement physique de ces nutriments des eaux profondes vers la surface, un processus connu sous le nom de mélange ou de remontée d’eau. Mais certains nutriments proviennent également de la poussière atmosphérique.

Jusqu’à présent, la compréhension de la réponse des écosystèmes marins naturels aux apports atmosphériques s’est limitée à des événements uniques de grande ampleur tels que les incendies de forêt, les éruptions volcaniques et les tempêtes de poussière extrêmes. En fait, des recherches antérieures menées par Westberry et d’autres chercheurs ont examiné les réponses de l’écosystème à la suite de l’éruption de 2008 sur l’île de Kasatochi, dans le sud-ouest de l’Alaska.

Dans le nouveau travail, Westberry et Michael Behrenfeld, professeur au Département de botanique et de phytopathologie de l’État de l’Oregon, ainsi que des scientifiques de l’UMBC et de la NASA, s’appuient sur ces recherches antérieures pour analyser la réponse du phytoplancton dans le monde.

Westberry et Behrenfeld ont concentré leurs efforts sur l’utilisation de données satellitaires pour examiner les changements de couleur de l’océan après l’entrée de poussière. Des images en couleur de l’océan sont collectées quotidiennement à travers le monde et signalent les changements dans l’abondance et l’état général du phytoplancton. Par exemple, les eaux plus vertes ont tendance à correspondre à des populations de phytoplancton abondantes et saines, tandis que les plus bleues représentent des régions où le phytoplancton est rare et généralement mal nourri.

Des scientifiques de l’UMBC et de la NASA ont concentré leurs efforts sur la modélisation du transport et du dépôt de poussière à la surface de l’océan.

“Il est difficile de déterminer la quantité de poussière déposée dans l’océan, car une grande partie du dépôt se produit pendant les tempêtes de pluie, lorsque les satellites ne peuvent pas voir la poussière. Pour cette raison, nous utilisons un modèleexplique Lorraine Remer de l’UMBC, professeure de recherche au Goddard Center for Technology and Research in Earth Sciences II, un consortium dirigé par l’UMBC L’équipe de l’UMBC a utilisé des observations pour confirmer un modèle global de la NASA avant d’intégrer leurs résultats dans l’étude.

En travaillant ensemble, l’équipe de recherche a découvert que La réponse du phytoplancton au dépôt de poussière varie selon l’emplacement.

Dans les régions océaniques de basse latitude, la signature d’entrée de poussière est perçue principalement comme une amélioration de la santé du phytoplancton, mais pas de son abondance. En revanche, le phytoplancton dans les eaux de latitude plus élevée a tendance à montrer une meilleure santé et une abondance accrue lorsque de la poussière est ajoutée. Ce contraste reflète les différentes relations entre le phytoplancton et les animaux qui s’en nourrissent.

Les environnements de basse latitude ont tendance à être plus stables, ce qui entraîne un équilibre étroit entre la croissance du phytoplancton et la prédation. Ainsi, lorsque la poussière améliore la santé ou le taux de croissance du phytoplancton, cette nouvelle production est rapidement consommée et presque immédiatement transférée dans la chaîne alimentaire.

L’équipe continue d’enquêter, d’améliorer les outils de modélisation et de se préparer à recevoir des données satellitaires plus avancées de la prochaine mission PACE (Plankton, Aerosols, Clouds, Ocean Ecosystems) de la NASA, dont certaines seront collectées par l’instrument HARP2, conçu et construit par UMBC .

“L’analyse actuelle démontre des réponses biologiques océaniques mesurables à une vaste gamme dynamique d’apports atmosphériques”, a déclaré Westberry. “Nous prévoyons qu’à mesure que la planète continue de se réchauffer, ce lien entre l’atmosphère et les océans changera.”