La stratification de l’océan Arctique impactée par le réchauffement climatique

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Les eaux de l’océan Arctique sont naturellement stratifiées en fonction de leur densité et de leur salinité : en surface se trouvent les eaux froides issues du pôle, peu salines et pauvres en nutriments, alors que les niveaux plus profonds sont caractérisés par des eaux chaudes provenant des océans Atlantique et Pacifique, salines et riches en éléments nutritifs. La zone de transition entre la couche supérieure d’eau douce et la couche inférieure d’eau salée, plus dense, est donc définie par un fort gradient de salinité : on parle d’halocline.

Halocline. © Jeffsery, CC by-sa 4.0, Wikimedia Commons
Halocline. © Jeffsery, CC by-sa 4.0, Wikimedia Commons

Lien entre stratification, quantité de nutriments et productivité biologique

Cette stratification en deux niveaux relativement bien isolés l’un de l’autre a un impact important sur la circulation océanique, la couverture glaciaire, mais également sur la productivité biologique. Actuellement, on observe un affaiblissement de cette stratification dans le bassin eurasien (partie est de l’océan Arctique) et à l’inverse un renforcement de la stratification dans le bassin amérasien (partie ouest). La façon dont ces changements vont se poursuivre ou se modifier dans le futur est cependant encore peu contrainte.

Carte de l’océan Arctique. © Domaine public, Wikimédia Commons
Carte de l’océan Arctique. © Domaine public, Wikimédia Commons

Pour comprendre cette évolution et ses potentielles conséquences, des chercheurs américains de Princeton University ont eu l’idée d’observer les évènements climatiques du passé et leurs impacts sur la distribution des nutriments dans l’océan Arctique. Le degré de consommation des nutriments riches en azote présents dans les eaux de surface peut en effet être utilisé comme marqueur de la stratification océanique. L’azote représente le facteur limitant de la productivité biologique et notamment de phytoplancton : une consommation incomplète de l’azote indique que l’apport en nutriments est suffisant par rapport à la productivité biologique et reflète une faible stratification de l’océan, qui permet le flux des...

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