31/08/2012 - Les températures augmentent dans la profondeur de l'océan Pacifique

Menéame

L’étude, publiée dans le dernier numéro de Nature et avec la collaboration des chercheurs du Conseil supérieur de la recherche scientifique (CSIC) a permis de refléter les variations de la température des eaux depuis environ 65 millions d’années.

La profondeur de compensation des carbonates (CCD), ou lisocline, est la limite à partir de laquelle le carbonate de calcium se dissout dans l’océan. Leur situation à l’intérieur de la colonne d’eau est déterminée par la température, la concentration de dioxyde de carbone (CO2) et la pression.

"Avec l’analyse des carbonates présents dans les témoins sédimentaires recueillis dans le fond du Pacifique, nous avons pu observer l’évolution de la lysocline. La dissolution des carbonates augmente le plus la température des eaux, ce qui nous permet d’observer les variations climatiques sur des millions d’années," explique Oscar Romero, auteur de l’étude et chercheur de l’Institut andalou des sciences de la Terre, centre mixte du CSIC et de l’Université de Grenade.

La lysocline du Pacifique a connu de grandes variations à long terme au cours des 65 millions d’années écoulées. Selon cette étude, au début du Cenozoique (il y a environ 55 millions d’années), la profondeur de compensation des carbonates se situait à une distance de 3 à 3,5 kilomètres de la surface, contre 4,6 kilomètres de profondeur où elle se situe actuellement. Ces données montrent qu’au début du Cenozoique, dans l’Eocène, les températures étaient inférieures à celles qui sont actuellement disponibles.

"L’utilisation de modèles nous permet d’identifier des changements dans le taux de météorisation et dans le mode d’approvisionnement en matière organique à l’océan, deux processus clés qui expliquent ces grandes fluctuations dans la compensation du carbonate pendant l’Eocène," note Romero.

Le Pacifique en tant que modèle

Sur l’échelle géologique du temps, les concentrations de dioxyde de carbone dans l’atmosphère et le climat sont régies par l’équilibre entre l’apport en carbone des volcans et la production métamorphique de gaz, et leur élimination par des mécanismes de désintégration, de décomposition et de désagrégation.

Ces mécanismes de rétroaction comprennent l’érosion des roches siliciques et à forte teneur en carbone organique. L’effet intégré de ces processus se reflète dans la profondeur de la compensation du carbonate de calcium.

Selon les experts, l’océan Pacifique, avec des dimensions plus grandes que les autres océans de la planète, est étroitement lié aux changements mondiaux du cycle du carbone et du système climatique dans le Cenozoico. La contribution du Pacifique équatoriale au dépôt de sédiments biogéniques (constitués de restes d’organismes) est bien plus importante que celle des autres océans.

Les variations de la lysocline enregistrées par ce travail coïncident avec l’augmentation progressive du taux de météorisation qui a eu lieu pendant le Cenozoique.

Indicateurs sédimentaires

Les témoins sédimentaires employés dans ce travail ont été extraits dans le Pacifique équatorial lors des expéditions 320 et 321 de l’Integrated Ocean Drilling Program, ainsi que lors du projet Deep Sea Drilling et de l’Ocean Drilling Program.

"Ces sédiments marins permettent de reconstruire les changements de l’état, de la nature et de la variabilité du cycle global du carbone et du système climatique avec un détail inconnu jusqu'à présent et reflètent la période de température maximale du Cenozoico, à travers le début des glaciations polaires majeures, jusqu'à aujourd'hui," ajoute le chercheur du CSIC.

Selon Romero, "la compensation du carbonate dans le Pacifique offre une nouvelle interprétation de l’évolution du cycle biogéochimique marin du carbone pendant le Cenozoique et jette les bases d’autres essais quantitatifs sur les mécanismes possibles de contrôle de ces changements."

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Référence bibliographique:

Heiko Pälike et al. “A Cenozoic record of the equatorial Pacific carbonate compensation depth”. Nature. DOI: 10.1038/nature11360

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