Méduse rouge trouvée au fond de la mer profonde en Alaska. Crédit : Hidden Ocean 2005/NOAA
Le mouvement des continents est capable d’étrangler l’oxygène marin.
Un facteur précédemment négligé, la position des continents, aide à remplir les océans de la Terre avec l’oxygène qui soutient la vie. Le mouvement des continents pourrait finalement avoir l’effet inverse, tuant la plupart des créatures océaniques profondes.
“La dérive continentale semble si lente, comme si rien de drastique ne pouvait en résulter, mais lorsque l’océan est amorcé, même un événement apparemment mineur pourrait déclencher la mort généralisée de la vie marine”, a déclaré Andy Ridgwell, géologue à l’Université de Californie au bord de la rivière. Ridgwell est co-auteur d’une nouvelle étude sur les forces affectant l’oxygène des océans.
À mesure que l’eau à la surface de l’océan se rapproche du pôle nord ou sud, elle devient plus froide et plus dense, puis coule. Lorsque l’eau coule, elle transporte l’oxygène extrait de l’atmosphère terrestre vers le fond de l’océan.
Pêchez dans un récif profond à Pearl and Hermes Atoll dans le monument national marin de Papahānaumokuākea près d’Hawaï. Crédit : Greg McFall, NOAA
Finalement, un flux de retour ramène les nutriments libérés de la matière organique submergée à la surface de l’océan, où ils alimentent la croissance du plancton. Les océans d’aujourd’hui abritent une incroyable diversité de poissons et d’autres animaux qui dépendent à la fois de l’apport ininterrompu d’oxygène aux plus basses profondeurs et de la matière organique produite à la surface.
De nouvelles recherches ont montré que cette circulation d’oxygène et de nutriments peut s’arrêter soudainement. À l’aide de modèles informatiques complexes, les scientifiques ont cherché à savoir si l’emplacement des plaques continentales affectait la façon dont l’océan déplace l’oxygène. Ils ont été surpris d’apprendre que c’était le cas.
Cette découverte menée par des chercheurs de l’UC Riverside est détaillée dans la revue. La nature. Il a été publié aujourd’hui (17 août 2022).
Poisson-globe se reposant près des Florida Keys. Crédit : OAR/Programme national de recherche sous-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, toute la circulation océanique mondiale semblait s’arrêter périodiquement”, a déclaré Ridgwell. “Nous ne nous attendions pas à ce que le mouvement des continents puisse empêcher les eaux de surface et l’oxygène de couler, et éventuellement affecter considérablement l’évolution de la vie sur Terre.”
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’anoxie océanique (moments où l’oxygène de l’océan a disparu) impliquait une baisse 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 Pohl, premier auteur de l’étude et ancien modélisateur paléoclimatique UCR, maintenant à l’Université Bourgogne Franche-Comté en France. .
Diorama de la vie marine de l’ancienne période édiacarienne exposée 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 dans lequel les courants océaniques étaient pris en compte. Selon les résultats, l’effondrement de la circulation globale de l’eau conduit à une séparation marquée entre les niveaux d’oxygène dans les profondeurs supérieures et inférieures.
Cette séparation signifiait que tout le fond marin, à l’exception des endroits peu profonds près de la côte, perdait complètement de l’oxygène pendant plusieurs dizaines de millions d’années, jusqu’à il y a environ 440 millions d’années au début de la période silurienne.
“L’effondrement de la circulation aurait été une condamnation à mort pour tout ce qui ne pouvait pas nager plus près de la surface et de l’oxygène vital toujours présent dans l’atmosphère”, a déclaré Ridgwell. Les créatures des profondeurs comprennent des poissons étranges, des vers et des crustacés géants, des calmars, des éponges, etc.
Le document ne précise pas si ou quand la Terre pourrait s’attendre à un événement similaire à l’avenir. En fait, il est difficile d’identifier quand un effondrement peut se produire ou ce qui le déclenche. Cependant, les modèles climatiques existants confirment que l’augmentation du réchauffement climatique affaiblira la circulation océanique, certains modèles prédisant même un éventuel effondrement de la branche de circulation commençant dans l’Atlantique Nord.
“Nous aurions besoin d’un modèle climatique à plus haute résolution pour prédire un événement d’extinction de masse”, a déclaré Ridgwell. “Cela dit, nous avons déjà des inquiétudes concernant la circulation de l’eau dans l’Atlantique Nord aujourd’hui, et il est prouvé que le débit d’eau en profondeur ralentit.”
En théorie, un été inhabituellement chaud ou l’érosion des falaises pourraient déclencher une cascade de processus qui modifient son apparence actuelle, 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 troubles”, a déclaré Ridgwell.
“L’océan permet à la vie de s’épanouir, mais il peut la reprendre. Rien n’exclut cela alors que les plaques continentales continuent de bouger.”
Référence : “Continental Configuration Controls Ocean Oxygenation during the Phanérozoïque” par Alexandre Pohl, Andy Ridgwell, Richard G. Stockey, Christophe Thomazo, Andrew Keane, Emmanuelle Vennin et Christopher R. Scotese, 17 août 2022, La nature.
DOI : 10.1038/s41586-022-05018-z