Une étude du MIT montre que la majorité des océans va changer de couleur en surface d'ici la fin du XXIe siècle, en raison des modifications du phytoplancton. Des différences qui ne seront pas forcément très visibles à l'œil nu, mais que les satellites devraient capter.

La couleur de l'océan dépend de la façon dont les rayons du Soleil interagissent avec l'eau et les éléments qu'elle contient. Les molécules d'eau absorbent la majorité de la lumière mais pas les rayonnements bleus qui sont réfléchis.

Quand des organismes sont présents dans l'eau, ils peuvent absorber ou réfléchir différentes longueurs d'ondes. Ainsi, le phytoplancton contient de la chlorophylle, un pigment qui absorbe des rayonnements dans le bleu pour réaliser la photosynthèse, et moins dans le vert. C'est pourquoi les eaux de surface riches en algues microscopiques apparaissent plus vertes.

Le saviez vous ?

Le phytoplancton correspond à la partie végétale du plancton. Il est composé d’algues microscopiques et de cyanobactéries. Ces organismes photosynthétiques sont consommés par les petits animaux du zooplancton. Ils sont donc à la base des chaînes alimentaires des océans.

Depuis une vingtaine d'années, les satellites prennent des mesures sur la couleur des océans (voir article précédent, ci-dessous). Ces satellites apportent des informations sur la chlorophylle, et donc le phytoplancton présent dans différentes régions océaniques. Or, le changement climatique a des effets sur les écosystèmes marins et donc sur le phytoplancton. En plus d'élever les températures, il affecte les courants océaniques qui apportent des nutriments. Alors la couleur des océans risque-t-elle d'évoluer dans les décennies à venir et comment ?

Pour le savoir, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont développé un modèle pour simuler la croissance des différentes espèces de phytoplancton en fonction des variations de températures. Ils ont aussi prévu la façon dont le phytoplancton absorbe et réfléchit la lumière, et donc la teinte que devraient prendre les eaux de surface. Ils ont pu valider ce modèle avec les mesures réalisées par les satellites ces dernières années.

 Le phytoplancton contient des algues microscopiques comme Volvox.
Le phytoplancton contient des algues microscopiques comme Volvox.
Image : © tonaquatic, Fotolia

Plus bleu ou plus vert en fonction des variations de l’écosystème marin

Les chercheurs ont fait une simulation en augmentant les températures de 3 °C en 2100. Ce scénario est plausible si les émissions de gaz à effet de serre ne diminuent pas. D'après les scientifiques, plus de 50 % des eaux des océans changeraient de couleur à cause du changement climatique. Dans les régions subtropicales, les eaux deviendraient plus bleues à cause de la diminution du phytoplancton et de la vie marine en général. D'autres régions devraient gagner en vert, plus près des pôles, car le phytoplancton pourrait y devenir plus abondant et plus diversifié.

“Les changements n'apparaîtront pas énormes à l'œil nu"

Dans un communiqué, Stephanie Dutkiewicz, chercheuse au MIT, a expliqué : « Le modèle suggère que les changements n'apparaîtront pas énormes à l'œil nu et que l'océan aura toujours l'apparence de régions bleues dans les régions subtropicales et de régions plus vertes, près de l'équateur et des pôles. » Mais ces changements seront détectables par les satellites dans certaines longueurs d'ondes.

Ces changements de couleur seront un signal d'alerte sur l'évolution de l'écosystème car la croissance du phytoplancton affecte toute la chaîne alimentaire marine, y compris les poissons. Le phytoplancton joue aussi un rôle important dans l'absorption du CO2 mondial.

Cette recherche a été financée en partie par la Nasa et le ministère de l'Énergie des États-Unis, ses résultats paraissent dans la revue Nature Communications.

CE QU'IL FAUT RETENIR

Des chercheurs du MIT ont modélisé l’évolution de la couleur des océans en fonction du changement climatique.

Ils ont trouvé que la majorité des eaux de surface devraient voir leur couleur évoluer dans les décennies à venir.

Les changements de couleur proviennent de l’évolution du phytoplancton, des organismes végétaux à la base des chaînes alimentaires marines.

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