Les océans pourraient changer de couleur

Selon une étude américaine, les océans pourraient au cours des prochaines décennies changer de couleur pour devenir plus bleus et plus verts. En cause : le changement climatique qui influe sur la croissance et les interactions du phytoplancton.

Les oceans pourraient devenir encore plus bleus a cause du changement climatique© Sven Westphal/EyeEm/Getty Images

La planète bleue pourrait devenir encore plus bleue d'ici 2100. C'est du moins ce qu'affirme une étude menée par des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et publiée dans la revue Nature Communications. Selon ces travaux, la surface des océans pourrait en effet changer de couleur au cours des prochaines décennies, faute au changement climatique.

On sait aujourd'hui que les océans jouent un rôle déterminant pour le climat terrestre. Ils sont en effet le siège d'échanges permanents avec l'atmosphère et ne sont donc pas épargnés par les changements observés ces derniers siècles. Dans cette nouvelle étude, c'est l'impact de l'augmentation des températures qui a intéressé les chercheurs et plus précisément, l'impact sur le phytoplancton.

Le phytoplancton constitue l'ensemble des organismes végétaux qui vivent en suspension dans les océans du globe. Il en existe de nombreuses espèces très diverses qui forment des communautés variées en fonction des milieux. Essentiel, le phytoplancton se trouve à la base de la chaine alimentaire sous-marine mais il influence aussi la couleur des océans.

Une question de lumière

La couleur des océans dépend en effet de la façon dont la lumière interagit avec ce qui s'y trouve. Les molécules d'eau seules absorbent quasiment toutes les longueurs d'onde du spectre solaire, excepté le bleu qu'il renvoie. D'où la couleur bleue des océans observés depuis le ciel. Néanmoins, si des organismes se trouvent dans l'eau, ils vont modifier l'absorption de la lumière à sa surface.

Comme la végétation terrestre, le phytoplancton produit de la chlorophylle, le pigment indispensable à la photosynthèse. Or, ce dernier absorbe plutôt les longueurs d'onde bleues du spectre de la lumière et moins celles associées au vert. Résultat : la lumière verte est davantage réfléchie ce qui donne aux océans une teinte verte dans les régions riches en phytoplancton.

A1b376ab 11f5 492a a5f9 4e9b33d3bc4f jpegUne prolifération de phytoplancton au large de la Norvège observée par le satellite Aqua de la NASA. - Jeff Schmaltz/NASA GSFC

C'est ici que les prévisions des chercheurs du MIT entrent en jeu. Si la quantité ou la composition du phytoplancton est modifiée, la couleur des océans change également. Et c'est précisément ce qui pourrait se produire avec le changement climatique. Si la chlorophylle possède déjà une certaine variabilité naturelle, l'augmentation des températures et l'acidification des océans pourraient nettement l'accentuer.

Prédire les changements des océans

Pour en arriver à cette conclusion, les chercheurs ont utilisé un modèle informatique utilisé par le passé pour prédire les changements provoqués par des facteurs tels que l'augmentation des températures sur le phytoplancton. Ils y ont toutefois ajouté un paramètre supplémentaire prenant en compte les longueurs d'onde absorbés et réfléchis par l'océan, en fonction des organismes présents.

L'équipe a ensuite comparé les résultats de son modèle aux mesures de lumière réalisées par le passé grâce à la surveillance satellite et constaté qu'ils concordaient parfaitement. Preuve de l'efficacité de leur technique pour prédire l'évolution des changements environnementaux dans les océans ainsi que celle de leur couleur.

Pour une augmentation des températures à 3 degrés Celsius - scénario envisagé par les scientifiques sans réduction des émissions de gaz à effet de serre -, le modèle a montré que les longueurs d'onde situées dans la région bleu/vert répondaient les plus rapidement. Autrement dit, au cours des prochaines décennies, les océans pourraient devenir plus bleus ou plus verts en fonction des régions.

"Une différence notable dans la couleur de 50% des océans"

À l'origine du phénomène, la modification des communautés de phytoplancton provoquée par le changement climatique. L'étude suggère ainsi que les régions bleues subtropicales deviendront encore plus pauvres en phytoplancton, intensifiant leur couleur bleu. A l'inverse, les régions plus vertes le deviendront davantage grâce à une prolifération du phytoplancton favorisée par les températures plus chaudes.

"Il y aura une différence notable dans la couleur de 50% des océans d'ici la fin du XXIe siècle", affirme Stephanie Dutkiewicz, principal auteur de l'étude. A l'oeil nu, les changements ne seront pas criants, souligne la spécialiste du MIT. "L'océan semblera toujours avoir des régions bleues sous les tropiques et des régions vertes à proximité de l'équateur et des pôles".

Toutefois, les conséquences pourraient être plus graves qu'un simple changement de couleur pour les océans et leurs habitants. "Différents types de phytoplancton absorbent la lumière différemment, et si le changement climatique change une communauté de phytoplancton pour une autre, cela changera aussi les types de chaine alimentaire qu'ils peuvent supporter".

En surveillant la couleur des océans et son évolution par satellite, les scientifiques espèrent ainsi pouvoir détecter les signes avant-coureurs de changements à grande échelle au sein des écosystèmes marins.

Émeline FÉRARD – GEO

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