Les concentrations d'oxygène dans les eaux de notre planète diminuent rapidement et radicalement, des étangs à l'océan. 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 menée avec la participation de GEOMAR et 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 un besoin fondamental de la vie sur Terre. La perte d'oxygène dans l'eau, également appelée désoxygénation aquatique, constitue une menace pour la vie à tous les niveaux. Une équipe internationale de chercheurs décrit comment cette désoxygénation continue représente une menace majeure pour les moyens de subsistance de larges pans de la société et pour la stabilité de la vie sur notre planète.
Des recherches antérieures ont identifié une série de processus à l'échelle mondiale, 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 à grande échelle, brusques 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, le changement d'affectation des terres et la perte de biodiversité. Les auteurs de la nouvelle étude soutiennent que la désoxygénation aquatique répond à d'autres processus limitant la planète et les régule.
« Il est important que la désoxygénation aquatique soit ajoutée à la liste des limites planétaires », a déclaré le professeur Rose du Rensselaer Polytechnic Institute de Troy, dans l'État de New York, auteur principal de la publication. « Cela contribuera à soutenir et à orienter les efforts mondiaux de surveillance, de recherche et de politiques afin de protéger nos écosystèmes aquatiques et, par conséquent, la société dans son ensemble. »
Dans tous les écosystèmes aquatiques, des ruisseaux et rivières, des lacs, des réservoirs et des étangs aux estuaires, aux côtes et à 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 5,5 % et 18,6 % respectivement depuis 1980. L’océan a subi des pertes d’oxygène d’environ 2 % depuis 1960. Bien que ce chiffre semble faible, en raison du grand volume de l’océan, il représente une masse importante d’oxygène perdu.
Les écosystèmes marins ont également connu une variabilité importante en matière de raréfaction de l'oxygène. Par exemple, les eaux intermédiaires au large de la Californie centrale ont perdu 40 % de leur oxygène au cours des dernières décennies. Le volume des écosystèmes aquatiques touchés par la raréfaction de l'oxygène a augmenté de façon spectaculaire, tous types confondus.
« 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 co-auteur, le Dr Andreas Oschlies, professeur de modélisation biogéochimique marine au Centre GEOMAR Helmholtz pour la recherche océanique de 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 une eau plus chaude, moins salée et moins dense se trouve au-dessus des eaux profondes, plus froides et plus salées.
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 à mesure que davantage de matière organique coule et est décomposée par les microbes en profondeur.
Les zones marines où il y a si peu d’oxygène 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.
Les processus microbiotiques dans les régions pauvres en oxygène produisent également de plus en plus de puissants gaz à effet de serre tels que l’oxyde nitrique et le méthane, qui peuvent conduire à une nouvelle augmentation du réchauffement climatique et donc à une cause majeure d’appauvrissement en oxygène.
Les auteurs avertissent : nous approchons de seuils critiques de désoxygénation aquatique qui affecteront à terme plusieurs autres limites planétaires.
Le professeur Rose déclare : « L'oxygène dissous régule le rôle des eaux marines et douces dans la modulation du climat terrestre. L'amélioration des concentrations d'oxygène dépend de la lutte contre les causes profondes, notamment le réchauffement climatique et le ruissellement des eaux provenant des paysages aménagés. »
« Ne pas s’attaquer au problème de la désoxygénation aquatique aura, à terme, des conséquences non seulement sur les écosystèmes, mais aussi sur l’activité économique et sur la société à l’échelle mondiale. »
Les tendances à la désoxygénation aquatique constituent un avertissement clair et un appel à l’action qui devraient inspirer des changements pour ralentir, voire atténuer, cette limite planétaire.
Capteur d'oxygène dissous de qualité de l'eau
Date de publication : 12 octobre 2024