Les créatures marines stockent du carbone dans l'océan - Leur protection pourrait-elle contribuer à ralentir le changement climatique?

Les créatures marines stockent du carbone dans l'océan - Leur protection pourrait-elle contribuer à ralentir le changement climatique? Un cachalot tombe en plongée au large de Kaikoura, en Nouvelle-Zélande. Heidi Pearson, CC BY-ND Heidi Pearson, Université de l'Alaska du sud-est

La perspective d'effets catastrophiques du changement climatique devenant de plus en plus probable, la recherche de moyens innovants pour réduire les risques est lancée. Une stratégie potentiellement puissante et peu coûteuse consiste à reconnaître et à protéger les puits de carbone naturels - des lieux et des processus qui stockent le carbone et le gardent hors de l'atmosphère terrestre.

Les forêts zones humides peut capturer et stocker de grandes quantités de carbone. Ces écosystèmes sont inclus dans les stratégies d’adaptation et d’atténuation des changements climatiques qui Les pays 28 se sont engagés à adopter pour respecter l'accord de Paris sur le climat. Jusqu'à présent, cependant, aucune politique de ce type n'a été créée pour protéger le stockage de carbone dans l'océan, qui est le plus grand puits de carbone de la Terre et un élément central du cycle climatique de notre planète.

En tant que biologiste marin, mes recherches portent sur comportement, écologie et conservation des mammifères marins. Maintenant, j'étudie également l'impact du changement climatique sur les mammifères marins - et comment la vie marine pourrait faire partie de la solution.

Les créatures marines stockent du carbone dans l'océan - Leur protection pourrait-elle contribuer à ralentir le changement climatique? Une loutre de mer repose dans une forêt de varech au large de la Californie. En se nourrissant d'oursins, qui mangent du varech, les loutres aident les forêts de varech à épandre et à stocker le carbone. Nicole LaRoche, CC BY-ND

Qu'est-ce que le carbone des vertébrés marins?

Les animaux marins peuvent séquestrer le carbone par le biais d’une série de processus naturels tels que le stockage du carbone dans leur corps, l’excrétion de déchets riches en carbone qui s’enfouissent dans les profondeurs de la mer et la fertilisation ou la protection des plantes marines. Les scientifiques commencent notamment à reconnaître que les vertébrés, tels que les poissons, les oiseaux de mer et les mammifères marins, ont le potentiel d’éliminer le carbone de l’atmosphère.

Je travaille actuellement avec des collègues de ONU Environnement / GRID-Arendal, un centre du Programme des Nations Unies pour l’environnement en Norvège, chargé d’identifier les mécanismes permettant aux processus biologiques naturels des vertébrés marins de contribuer à atténuer les effets du changement climatique. Jusqu'ici nous avons trouvé au moins neuf exemples.

Un de mes favoris est Trophic Cascade Carbon. Cascades trophiques se produisent lorsque des changements au sommet d'une chaîne alimentaire entraînent des modifications en aval du reste de la chaîne. À titre d’exemple, les loutres de mer sont les principaux prédateurs du Pacifique Nord, se nourrissant d’oursins. À leur tour, les oursins mangent du varech, une algue brune qui pousse sur des récifs rocheux près du rivage. Fait important, le varech stocke le carbone. L'augmentation du nombre de loutres de mer réduit les populations d'oursins, ce qui permet aux forêts de varech de se développer et piéger plus de carbone.

Les créatures marines stockent du carbone dans l'océan - Leur protection pourrait-elle contribuer à ralentir le changement climatique? Les scientifiques ont identifié neuf mécanismes par lesquels les vertébrés marins jouent un rôle dans le cycle du carbone océanique. GRILLE Arendal, CC BY-ND

Le carbone stocké dans les organismes vivants est appelé carbone de biomasse et se trouve chez tous les vertébrés marins. Les gros animaux tels que les baleines, qui peuvent peser jusqu'à 50 tonnes et vivre plus de 200 années, peuvent stocker de grandes quantités de carbone pendant de longues périodes.

Quand ils meurent, leurs carcasses coulent sur le fond marin, entraînant avec eux une vie de carbone piégé. Ceci s'appelle Deadfall Carbon. Sur les fonds marins profonds, il peut éventuellement être enfoui dans les sédiments et potentiellement bloqué hors de l'atmosphère pendant des millions d'années.

Les baleines peuvent également aider à piéger le carbone en stimulant la production de minuscules plantes marines appelées phytoplancton, qui utilisent la lumière du soleil et le dioxyde de carbone pour fabriquer des tissus végétaux, tout comme les plantes sur terre. Les baleines se nourrissent en profondeur, puis libèrent des panaches fécaux flottants et riches en nutriments tout en se reposant à la surface, ce qui peut fertiliser le phytoplancton selon un processus que les scientifiques de la mer appellent le Pompe à baleine.

Et les baleines redistribuent les nutriments géographiquement, dans une séquence que nous appelons la Bande transporteuse grande baleine. Ils absorbent des nutriments lorsqu'ils se nourrissent à des latitudes élevées, puis les libèrent lorsqu'ils jeûnent dans des lieux de reproduction à basse latitude, qui sont généralement pauvres en nutriments. Les afflux d'éléments nutritifs provenant des déchets de baleine tels que l'urée peuvent aider à stimuler la croissance du phytoplancton.

Enfin, les baleines peuvent apporter des éléments nutritifs au phytoplancton simplement en nageant dans la colonne d’eau et en mélangeant des éléments nutritifs vers la surface, un effet que les chercheurs appellent Biomixage du carbone.

Le poisson caca joue également un rôle dans le piégeage du carbone. Certains poissons migrent dans la colonne d'eau chaque jour, nageant vers la surface pour se nourrir la nuit et descendant dans des eaux plus profondes le jour. Ici, ils libèrent des granulés fécaux riches en carbone qui peuvent couler rapidement. Cela s'appelle Twilight Zone Carbon.

Ces poissons peuvent descendre à des profondeurs de pieds 1,000 ou plus, et leurs pellets fécaux peuvent couler encore plus loin. Twilight Zone Carbon peut potentiellement être enfermé pendant des dizaines, voire des centaines d'années, car il faut beaucoup de temps pour que l'eau à ces profondeurs recircule vers la surface.

La «neige marine» se compose de granulés fécaux et d'autres fragments de matière organique qui s'enfoncent dans les eaux océaniques profondes et transportent de grandes quantités de carbone dans les profondeurs.

Quantifier le carbone des vertébrés marins

Pour traiter le «carbone bleu» associé aux vertébrés marins comme un puits de carbone, les scientifiques doivent le mesurer. Une des premières études dans ce domaine, publiée dans 2010, décrit la pompe à baleine dans l'océan Austral, estimant qu'une population historique de cachalots de 120,000 avant la chasse à la baleine aurait pu être piégée. 2.2 millions de tonnes de carbone par an grâce au caca de baleine.

Une autre étude 2010 a calculé que la population mondiale d’avant la chasse à la baleine d’environ 2.5 millions de grandes baleines aurait exporté près de 210,000 tonnes de carbone par an en haute mer grâce à Deadfall Carbon. C'est équivalent à en retirant chaque année environ les voitures 150,000 de la route.

Une étude 2012 a révélé qu’en mangeant des oursins, les loutres de mer pourraient potentiellement aider à piéger 150,000 à 22 millions de tonnes de carbone par an dans les forêts de varech. Plus frappant encore, une étude 2013 a décrit le potentiel de stockage des lanternes et autres poissons de la zone Twilight au large de la côte ouest des États-Unis. plus de 30 millions de tonnes de carbone par an dans leurs granulés fécaux.

La compréhension scientifique du carbone des vertébrés marins en est encore à ses balbutiements. La plupart des mécanismes de piégeage du carbone que nous avons identifiés reposent sur des études limitées et peuvent être affinés par la suite. Jusqu'à présent, les chercheurs ont examiné les capacités de piégeage du carbone de moins de 1% de toutes les espèces de vertébrés marins.

Les créatures marines stockent du carbone dans l'océan - Leur protection pourrait-elle contribuer à ralentir le changement climatique? L'eau brunâtre à la base de la douve de cette baleine à bosse est un panache fécal qui peut fertiliser le phytoplancton près de la surface. Photo prise avec l'autorisation NMFS 10018-01. Heidi Pearson, CC BY-ND

Une nouvelle base pour la conservation marine

De nombreux gouvernements et organisations du monde entier s'emploient à reconstituer les stocks mondiaux de poisson, à prévenir les prises accessoires et la pêche illégale, à réduire la pollution et à créer des zones de protection marines. Si nous pouvons reconnaître la valeur du carbone des vertébrés marins, nombre de ces politiques pourraient être qualifiées de stratégies d’atténuation du changement climatique.

Dans un pas dans cette direction, la Commission baleinière internationale a adopté deux résolutions en 2018 qui reconnaissaient la valeur des baleines pour le stockage de carbone. À mesure que la science progressera dans ce domaine, la protection des stocks de carbone des vertébrés marins pourrait en fin de compte devenir une partie des engagements pris au niveau national pour respecter l’Accord de Paris.

Les vertébrés marins ont de la valeur pour de nombreuses raisons, du maintien d'écosystèmes sains à la création d'un sentiment de respect et d'émerveillement. Leur protection contribuera à faire en sorte que l'océan puisse continuer à fournir à l'homme de la nourriture, de l'oxygène, des loisirs et une beauté naturelle, ainsi que le stockage de carbone.

Steven Lutz, responsable du programme Blue Carbon à GRID-Arendal, a contribué à cet article.La Conversation

A propos de l'auteur

Heidi Pearson, professeure agrégée de biologie marine, Université de l'Alaska du sud-est

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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