environnement

Le voilier «Fleur de Passion» étudie les relations subtiles entre océans et climat

Dans le cadre du programme «Winds of Changes» mené en partenariat avec l’Université de Genève, le bateau genevois sera muni de capteurs destinés à la mesure des échanges gazeux entre l’atmosphère et les océans

Fonte des glaces, hausse des températures et multiplication des événements extrêmes: le dérèglement climatique inquiète. Quel est le rôle des océans dans ces phénomènes? Pour le savoir, l’Université de Genève et la Fondation genevoise Pacifique lancent un programme de cartographie des émissions de gaz à effet de serre des océans, à bord du voilier suisse Fleur de Passion. Cette campagne scientifique appelée «Winds of Change» débutera fin décembre à Cebu, aux Philippines, pour se terminer en mer Méditerranée en 2019.

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Actuellement en Asie, le Fleur de Passion a entamé son périple en 2015 à Séville dans le cadre du programme «The Ocean Mapping Expedition», un tour du monde de cinq ans sur les traces de Magellan, destiné à mieux comprendre l’impact de l’homme sur les océans, en plus d’un volet éducatif qui prévoit l’accueil à bord de jeunes en difficulté. Différentes campagnes scientifiques ont déjà été conduites sur ce voilier de 33 mètres de long, comme des études sur la Grande Barrière de corail, la bioacoustique ou encore la pollution plastique.

Nous manquons considérablement de données de terrain permettant de comprendre le rôle des océans dans le dérèglement climatique

Daniel McGinnis, physicien à l’Université de Genève

Le prochain défi scientifique consiste donc en un monitoring des gaz à effet de serre à la surface des océans. Ce sont en particulier les concentrations de dioxyde de carbone (CO2) et de méthane (CH4) qui seront étudiées en temps réel. Pour les mesurer, des capteurs seront installés à différentes hauteurs du mât du voilier. D’autres équipements permettront de déterminer ces mêmes informations au niveau et dans la colonne d’eau. Des systèmes qui fonctionneront de manière autonome, un membre de l’équipage étant formé à leur entretien et à leur maintenance. Mesurées chaque minute, les teneurs en gaz seront envoyées deux fois par jour aux scientifiques de l’Université de Genève.

Pallier le manque de données de terrain

A quoi ces informations vont-elles servir? «Nous manquons considérablement de données de terrain permettant de comprendre le rôle des océans dans le dérèglement climatique», explique Daniel McGinnis, physicien à l’Université de Genève, qui participe à cette campagne. A ce jour, les climatologues travaillent sur des valeurs de concentration des gaz à effet de serre provenant de mesures indirectes, obtenues par des satellites qui analysent la transmission de la lumière via des différences de longueur d’onde. La teneur en gaz à effet de serre de l’atmosphère peut être déduite à partir de ces données.

«Ces extrapolations comprennent des erreurs. Avec des mesures in situ et à des endroits précis, cette étude permettra de comparer les jeux de données et de mieux calibrer les satellites. De plus, les informations que nous obtiendrons seront accessibles aux autres scientifiques au sein d’une base de données globale sur les océans», précise Daniel McGinnis.

Les océans sont de puissants régulateurs du climat de la planète, largement plus influents que la totalité des forêts terrestres: selon les estimations, ils absorberaient environ 22 millions de tonnes de CO2 par jour! Lorsqu’une masse d’air proche de la surface de l’océan possède une certaine teneur en gaz, ce dernier s’y dissout naturellement. Un phénomène conduisant à l’acidification des eaux, qui perturbe la construction des coquilles et squelettes calcaires chez les organismes marins. Additionnée à la hausse de la température des eaux, l’acidification des océans a aussi pour conséquence les épisodes de blanchissement massif de la Grande Barrière de corail australienne.

Evaluer les émissions de méthane

Avec le réchauffement de l’eau, les océans perdent cependant leur capacité à absorber du CO2, ce qui pourrait concourir à accroître la concentration de ce gaz dans l’air. Les masses d’eau océaniques jouent enfin un autre rôle, moins connu, dans la balance climatique: elles rejettent du CH4 (méthane) dans l’atmosphère. Or il s’agit d’un gaz à effet de serre très puissant, avec un potentiel de réchauffement global 25 fois plus fort que celui du CO2. Il est toutefois présent en quantités beaucoup plus faibles dans l’atmosphère

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Engendrées notamment par l’activité de micro-organismes marins, les émissions de CH4 des océans sont un phénomène scientifiquement peu documenté. «Il est primordial de comprendre quels facteurs physiques, chimiques et biologiques peuvent influencer la captation et l’émission de ces gaz par les océans. Documenter ce qui se passe où, quand et pourquoi nous permettra de modéliser le plus rigoureusement possible les impacts futurs du réchauffement climatique», avance Daniel McGinnis.

«Il me semblerait intéressant de pouvoir aller encore plus loin et d’analyser les flux de CO2 et de CH4», commente de son côté Jérôme Kasparian, physicien à l’Université de Genève, pour qui l’analyse de la vitesse d’échange des gaz entre l’océan et l’atmosphère sera un atout majeur pour la compréhension des évolutions du climat.

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