La concentration d'oxygène dans les eaux de notre planète diminue rapidement et de façon dramatique, des étangs aux océans. Cette perte progressive d'oxygène menace non seulement les écosystèmes, mais aussi les moyens de subsistance de larges pans de la société et de la planète entière, selon les auteurs d'une étude internationale à laquelle a participé le GEOMAR et qui est publiée aujourd'hui dans Nature Ecology & Evolution.
Ils demandent que la perte d'oxygène dans les masses d'eau soit reconnue comme une autre limite planétaire afin de concentrer la surveillance, la recherche et les mesures politiques à l'échelle mondiale.
L'oxygène est indispensable à la vie sur Terre. La diminution de l'oxygène dans l'eau, également appelée désoxygénation aquatique, menace la vie à tous les niveaux. Une équipe internationale de chercheurs explique comment la désoxygénation continue représente une menace majeure pour les moyens de subsistance d'une grande partie de la population et pour la stabilité de la vie sur notre planète.
Des recherches antérieures ont mis en évidence un ensemble de processus à l'échelle planétaire, appelés limites planétaires, qui régulent l'habitabilité et la stabilité globales de la planète. Si des seuils critiques sont franchis dans ces processus, le risque de changements environnementaux majeurs, abrupts ou irréversibles (« points de basculement ») augmente et la résilience de notre planète, sa stabilité, est menacée.
Parmi les neuf limites planétaires figurent le changement climatique, les changements d'affectation des sols et la perte de biodiversité. Les auteurs de la nouvelle étude affirment que la désoxygénation des milieux aquatiques est à la fois une réponse et une régulation d'autres processus liés aux limites planétaires.
« Il est essentiel d'ajouter la désoxygénation des milieux aquatiques à la liste des limites planétaires », a déclaré le professeur Rose, de l'Institut polytechnique Rensselaer de Troy (État de New York), principal auteur de la publication. « Cela permettra de soutenir et d'orienter les efforts mondiaux de surveillance, de recherche et de politiques publiques afin de préserver nos écosystèmes aquatiques et, par conséquent, la société dans son ensemble. »
Dans tous les écosystèmes aquatiques, des ruisseaux et rivières aux lacs, réservoirs et étangs, en passant par les estuaires, les côtes et l'océan ouvert, les concentrations d'oxygène dissous ont diminué rapidement et considérablement au cours des dernières décennies.
Les lacs et les réservoirs ont subi des pertes d'oxygène de respectivement 5,5 % et 18,6 % depuis 1980. L'océan a subi des pertes d'oxygène d'environ 2 % depuis 1960. Bien que ce chiffre paraisse faible, compte tenu du volume important de l'océan, il représente une masse considérable d'oxygène perdue.
Les écosystèmes marins ont également subi une variabilité importante en matière d'appauvrissement en oxygène. Par exemple, les eaux mésopélagiques au large de la Californie centrale ont perdu 40 % de leur oxygène au cours des dernières décennies. La superficie des écosystèmes aquatiques touchés par l'appauvrissement en oxygène a considérablement augmenté, et ce, pour tous les types d'écosystèmes.
« Les causes de la perte d’oxygène aquatique sont le réchauffement climatique dû aux émissions de gaz à effet de serre et l’apport de nutriments résultant de l’utilisation des terres », explique le Dr Andreas Oschlies, co-auteur de l’étude et professeur de modélisation biogéochimique marine au GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel.
« Si la température de l’eau augmente, la solubilité de l’oxygène dans l’eau diminue. De plus, le réchauffement climatique accentue la stratification de la colonne d’eau, car les eaux plus chaudes, moins salées et moins denses se trouvent au-dessus des eaux profondes, plus froides et plus salées, situées en dessous. »
« Cela entrave les échanges entre les couches profondes pauvres en oxygène et les eaux de surface riches en oxygène. De plus, les apports de nutriments provenant des terres favorisent la prolifération d'algues, ce qui entraîne une consommation accrue d'oxygène, car une plus grande quantité de matière organique s'enfonce et est décomposée par les microbes en profondeur. »
Les zones marines où l'oxygène est si rare que les poissons, les moules ou les crustacés ne peuvent plus survivre menacent non seulement les organismes eux-mêmes, mais aussi les services écosystémiques tels que la pêche, l'aquaculture, le tourisme et les pratiques culturelles.
Dans les régions appauvries en oxygène, les processus microbiotiques produisent également de plus en plus de puissants gaz à effet de serre tels que l'oxyde nitreux et le méthane, ce qui peut entraîner une nouvelle augmentation du réchauffement climatique et donc une cause majeure de raréfaction de l'oxygène.
Les auteurs mettent en garde : nous approchons de seuils critiques de désoxygénation aquatique qui finiront par affecter plusieurs autres limites planétaires.
Le professeur Rose affirme : « L’oxygène dissous régule le rôle des eaux marines et douces dans la modulation du climat terrestre. Améliorer les concentrations d’oxygène dépend de la prise en compte des causes profondes, notamment le réchauffement climatique et le ruissellement provenant des zones urbanisées. »
« Ne pas s’attaquer au problème de la désoxygénation des milieux aquatiques aura, à terme, des répercussions non seulement sur les écosystèmes, mais aussi sur l’activité économique et la société à l’échelle mondiale. »
Les tendances à la désoxygénation des milieux aquatiques constituent un avertissement clair et un appel à l'action qui devraient inciter à des changements visant à ralentir, voire à atténuer, cette limite planétaire.
capteur d'oxygène dissous pour la qualité de l'eau
Date de publication : 12 octobre 2024