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Une carte des « zones mortes » des anciens océans peut prédire les emplacements et les impacts futurs

La coquille de Globorataloides hexagonus a été récupérée d’une carotte de sédiments en eaux profondes dans l’océan Pacifique tropical. Crédit : Kathryn Davis

Les chercheurs ont créé une carte des « zones mortes » dans les océans qui existaient à l’époque du Pliocène, lorsque le climat de la Terre était de deux à trois degrés plus chaud qu’il ne l’est actuellement. Les travaux pourraient donner un aperçu des emplacements et des impacts probables des futures régions à faible teneur en oxygène dans les océans plus chauds de la Terre.


Les zones à minimum d’oxygène, ou OMZ, sont des régions Océan Là où les niveaux d’oxygène dans les eaux moyennes (100 à 1000 mètres sous la surface) sont trop bas pour soutenir la plupart La vie marine. celles-ci zones mortes Ils jouent un rôle important dans la santé globale des océans.

« Les zones marines ouvertes sont très importantes pour le cycle géochimique dans l’océan », déclare Katherine Davis, professeure agrégée de sciences marines, terrestres et atmosphériques à la North Carolina State University et auteure correspondante de l’article. « Ils se produisent dans des zones où la lumière du soleil et l’oxygène atmosphérique n’atteignent pas. Leurs emplacements déterminent où se trouvent le carbone et l’azote (un nutriment essentiel à toute vie sur Terre) dans l’océan – ils sont donc des moteurs importants des cycles des nutriments. « 

La capacité de prédire l’emplacement des OMZ est importante non seulement pour comprendre Cycle des nutriments, mais aussi à cause de ses effets sur la vie marine. Les zones mortes océaniques limitent l’aire de répartition des animaux dans l’océan de surface peu profond où l’oxygène est le plus abondant.

Davis et ses collègues voulaient savoir comment A climat plus chaud Cela pourrait affecter les OMZ à l’avenir. Ils ont donc regardé l’époque du Pliocène (il y a 5,3 à 2,6 millions d’années) lorsque le dioxyde de carbone était dans l’atmosphère terrestre.2 Les niveaux étaient proches de ce qu’ils sont maintenant.

« Le Pliocène est la dernière fois que nous avons eu un climat stable et chaud à l’échelle mondiale, et la température mondiale moyenne était de 2°C à 3°C plus chaude qu’elle ne l’est actuellement – ​​ce que les scientifiques prédisent pourrait être le cas dans environ 100 ans en général », dit Davis.

Pour déterminer où se trouvaient les OMZ du Pliocène, les chercheurs ont utilisé de minuscules planctons fossilisés appelés foraminifères. Les foraminifères sont des organismes unicellulaires de la taille d’un gros grain de sable. Ils forment des coquilles dures de carbonate de calcium, dans lesquelles ils peuvent rester sédiments marins.

Un type en particulier –Globorotaloides hexagoneOn le trouve uniquement dans les zones à faible teneur en oxygène. En passant au peigne fin les bases de données de sédiments pliocènes pour localiser ces espèces, l’équipe a pu cartographier les OMZ pliocènes. Ils ont superposé leur carte sur un modèle informatique des niveaux d’oxygène au Pliocène et ont constaté que les deux étaient d’accord.

La carte OMZ a montré que pendant le Pliocène, les eaux à faible teneur en oxygène étaient plus répandues dans l’océan Atlantique – en particulier dans l’Atlantique Nord. D’autre part, le Pacifique Nord avait des régions avec peu d’oxygène.

« Il s’agit de la première reconstruction spatiale mondiale des régions à minimum d’oxygène dans le passé », a déclaré Davis. « Et cela correspond à ce que nous voyons déjà dans l’océan Atlantique en termes de niveaux d’oxygène inférieurs. Les eaux plus chaudes contiennent moins d’oxygène. Cette carte des zones mortes du Pliocène pourrait nous donner un aperçu de ce à quoi l’océan Atlantique pourrait ressembler dans 100 ans. sur plus de Terre. » chaleureux. »

Quel sera l’avenir avec beaucoup moins oxygène Dans l’Atlantique signifie? Selon Davies, cela pourrait avoir un impact significatif sur tout, du stockage du carbone et du cycle des nutriments dans l’océan à la gestion des pêches et des espèces marines.

« Les OMZ agissent comme un » plancher « pour les animaux marins – ils sont écrasés à la surface », explique Davis. « Ainsi, les pêcheurs peuvent soudainement voir beaucoup de poissons, mais cela ne veut pas dire qu’il y en a déjà plus que d’habitude – ils sont contraints à un espace plus petit. Les pêcheries devront tenir compte des effets des OMZ lors de la gestion des populations.

« Nous pouvons également observer des changements subtils mais profonds dans les quantités de nutriments disponibles pour la vie dans ces eaux de surface, ainsi que dans les endroits où le dioxyde de carbone est présent. »2 Il est stocké par l’océan. »

La recherche apparaît dans Communication NatureDavis a commencé ses recherches alors qu’il était chercheur postdoctoral à l’Université de Yale. Chercheuse postdoctorale Elizabeth Seibert, professeure agrégée de géologie et de géophysique, Pensley Hull, anciennement Ph.D. L’étudiant Peter Jacobs et la professeure adjointe de sciences atmosphériques, océaniques et de la Terre Natalie Perls ont également contribué à ce travail. Sibert et Hull à l’Université de Yale, Burls à l’Université George Mason et Jacobs, anciennement à George Mason, à la NASA.

Plus d’information:
Kathryn V. Davies et al. La circulation intermédiaire de l’eau conduit à la distribution de zones minimales d’oxygène au Pliocène, Communication Nature (2023). DOI : 10.1038/s41467-022-35083-x

la citation: Map of Ancient Ocean ‘Dead Zones’ Can Predict Future Locations, Impacts (2023, 4 janvier) . langage de programmation

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Delphine Perrault

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