Plus la neige marine est visqueuse, meilleur est son transport de carbone

Dans les grands fonds marins, il ne cesse jamais de neiger. Le type de neige qui tombe dans l'océan, connue sous le nom de neige marine, est très différent des merveilles géométriques et floconneuses qui tombent sur la terre ferme. La neige marine décrit de minuscules amas de détritus organiques et inorganiques – mucus, excréments, limon, plancton mort et autres restes microscopiques – qui pleuvent continuellement des hauts-fonds ensoleillés vers l'obscurité profonde des abysses. Cette pluie constante n'est pas seulement une curiosité biologique ; c'est un moteur fondamental des cycles biogéochimiques de la Terre, aidant à réguler le climat mondial en déplaçant le carbone des eaux de surface vers le fond de l'océan où il peut rester isolé pendant des siècles.

Comprendre l'efficacité avec laquelle la neige marine accomplit cette tâche a longtemps été un défi pour les océanographes et les climatologues. Le voyage de la surface jusqu'aux plaines abyssales est long et parsemé d'embûches. Une grande partie de la matière organique qui tombe à travers la colonne d'eau est interceptée, consommée et respirée par les organismes marins bien avant d'atteindre le fond. Par conséquent, seule une fraction du carbone capturé par le phytoplancton à la surface parvient réellement au puit de carbone des grands fonds. Les chercheurs ont donc cherché à comprendre quelles propriétés physiques et chimiques déterminent si une parcelle particulière de neige marine achève son voyage avec succès.

Une nouvelle étude met en lumière ce mécanisme crucial en se concentrant sur la viscosité et la consistance globale des agrégats. Les chercheurs ont découvert que plus la neige marine est visqueuse, mieux elle transporte le carbone. Lorsque les détritus organiques possèdent un degré plus élevé de viscosité et de cohésion, ils se comportent différemment dans la colonne d'eau. Au lieu de se désintégrer facilement ou de rester en suspension sous forme de microparticules à chute lente, les agrégats plus visqueux ont tendance à entrer en collision avec d'autres particules, s'agglutinant pour former des paquets de matière organique plus gros et à coulée plus rapide.

Cette descente rapide est la clé d'une séquestration efficace du carbone. Parce que les particules coulent plus rapidement, elles passent moins de temps exposées aux microbes affamés et aux détritivores de la colonne d'eau moyenne. Une plus grande quantité de carbone contourne avec succès la boucle de recyclage biologique de l'océan supérieur et est livrée en toute sécurité aux grands fonds marins. La composition du mucus et des substances polymères extracellulaires produites par les micro-organismes joue un rôle massif dans la détermination de cette viscosité, reliant les processus biologiques microscopiques à la régulation climatique mondiale à grande échelle.

Les implications de ces découvertes vont bien au-delà de l'océanographie théorique. À mesure que les températures mondiales augmentent et que la chimie des océans change en raison des émissions anthropiques de gaz à effet de serre, les communautés biologiques délicates responsables de la production de la neige marine et de ses mucilages constitutifs peuvent également changer. Comprendre la relation exacte entre la viscosité de la neige marine et l'efficacité de l'exportation de carbone permettra aux scientifiques de construire des modèles climatiques plus précis. Ces modèles sont essentiels pour prédire comment la pompe biologique de l'océan fonctionnera dans un monde en mutation et si elle continuera à atténuer les impacts du changement climatique d'origine humaine.