Un géant endormi pourrait mettre fin à la vie dans l’océan profond

La méduse rouge se trouve au large des fonds marins de l’Alaska. Crédit : Hidden Ocean 2005 / NOAA

Le mouvement des continents est capable d’étouffer l’oxygène marin.

Un facteur précédemment négligé – l’emplacement des continents – aide à remplir les océans de la Terre d’oxygène vital. Le mouvement des continents pourrait éventuellement avoir l’effet inverse, tuant la majorité des organismes des profondeurs océaniques.

« La dérive continentale semble si lente, rien de drastique ne peut en découler, mais lorsque l’océan est amorcé, un événement apparemment mineur peut entraîner la mort de la vie marine à grande échelle », a déclaré Andy Ridgewell, géologue de Riverside à l’Université de Californie. Ridgewell, co-auteur d’une nouvelle étude sur les forces qui affectent l’oxygène océanique.

À mesure que l’eau à la surface de l’océan s’approche du pôle Nord ou Sud, elle devient plus froide, plus dense, puis coule. Au fur et à mesure que l’eau coule, elle transfère l’oxygène extrait de l’atmosphère terrestre vers le fond de l’océan.

Pêchez sur les récifs profonds de Pearl et Hermes Atoll dans le Papahanaumokuakea National Marine Monument près d’Hawaï. Crédit : Greg McFall, NOAA

En fin de compte, le flux de retour amène les nutriments libérés de la matière organique qui coule à la surface de l’océan, où ils alimentent la croissance du plancton. Les océans d’aujourd’hui présentent une diversité étonnante de poissons et d’autres animaux soutenus à la fois par un apport continu d’oxygène aux profondeurs inférieures et par la matière organique produite à la surface.

De nouvelles recherches ont montré que la circulation de l’oxygène et des nutriments peut s’arrêter soudainement. À l’aide de modèles informatiques complexes, les scientifiques ont cherché à savoir si les positions des plaques continentales influençaient la façon dont l’océan déplace l’oxygène. Ils ont été surpris de constater cela.

Cette découverte, menée par des chercheurs de l’Université de Californie à Riverside, est détaillée dans la revue tempérer la nature. Il a été publié aujourd’hui (17 août 2022).

Poisson ballon se reposant près des Florida Keys. Crédit : OAR/Programme national de recherche marine (NURP) ; Université du Maine

« Il y a plusieurs millions d’années, peu de temps après le début de la vie animale dans l’océan, la circulation de l’ensemble de l’océan mondial semblait s’arrêter périodiquement », a déclaré Ridgwell. « Nous ne nous attendions pas à découvrir que le mouvement des continents pourrait empêcher l’eau de surface et l’oxygène de couler, affectant peut-être de manière significative la façon dont la vie sur Terre a évolué. »

Jusqu’à présent, les modèles utilisés pour étudier l’évolution de l’oxygène marin au cours des 540 derniers millions d’années étaient relativement simples et ne tenaient pas compte de la circulation océanique. Dans ces modèles, l’hypoxie océanique – les moments où l’oxygène océanique a disparu – indique une diminution des concentrations d’oxygène atmosphérique.

« Les scientifiques supposaient auparavant que l’évolution des niveaux d’oxygène dans l’océan reflétait principalement des fluctuations similaires dans l’atmosphère », a déclaré Alexandre Paul, premier auteur de l’étude et concepteur de modèles paléoclimatiques à l’Université Bourgogne-Franch-Comté en France.

Dioramas de bateaux-phoques de l’ancienne période édiacarienne exposés à la Smithsonian Institution. 1 crédit

Pour la première fois, cette étude a utilisé un modèle dans lequel l’océan était représenté en trois dimensions et les courants océaniques étaient calculés. Selon les résultats, une rupture de la circulation globale de l’eau conduit à une séparation nette entre les niveaux d’oxygène aux profondeurs supérieures et inférieures.

Cette séparation signifiait que tout le fond marin, à l’exception des endroits peu profonds près de la côte, avait complètement perdu de l’oxygène pendant des dizaines de millions d’années, jusqu’à il y a environ 440 millions d’années au début de la période silurienne.

« L’effondrement circulatoire était une condamnation à mort pour tout ce qui ne pouvait pas nager près de la surface et avait encore de l’oxygène vital dans l’atmosphère », a déclaré Ridgwell. Les créatures profondes comprennent des poissons étranges, des vers, des crustacés géants, des calmars, des éponges, etc.

Le document ne précise pas si ou quand la Terre s’attend à un événement similaire dans le futur. En fait, il est difficile de dire quand un crash pourrait se produire, ou ce qui le déclenche. Cependant, les modèles climatiques actuels affirment que l’augmentation du réchauffement climatique altérera la circulation océanique, et certains modèles prédisent un effondrement final de la branche de circulation qui commence dans l’Atlantique Nord.

« Nous aurons besoin d’un modèle climatique à haute résolution pour prédire l’événement d’extinction de masse », a déclaré Ridgwell. « Cependant, nous sommes préoccupés par la circulation de l’eau dans l’Atlantique Nord aujourd’hui, et il est prouvé que le débit d’eau en profondeur diminue. »

En théorie, des étés exceptionnellement chauds ou l’érosion des falaises pourraient déclencher une série de processus qui bouleversent la vie telle qu’elle apparaît aujourd’hui, a déclaré Ridgwell.

« On pourrait penser que la surface de l’océan, la partie où vous pourriez surfer ou naviguer, est l’endroit où se déroule toute l’action. Mais en dessous, l’océan travaille sans relâche, fournissant de l’oxygène vital aux animaux dans les profondeurs sombres », a déclaré Ridgewell. .

« L’océan permet à la vie de prospérer, mais il peut la reprendre. Rien n’exclut cela car les plaques continentales continuent de bouger. »

Référence : « Continental Formation Controls Ocean Oxygenation during Aeons of Wildlife » par Alexander Ball, Andy Ridgewell, Richard J. Stocky, Christophe Tomazo, Andrew Kane, Emmanuel Finin, Christopher R. tempérer la nature.
DOI : 10.1038 / s41586-022-05018-z