L’océan absorbe un quart du CO₂ émis par les activités humaines, jouant un rôle majeur dans l’atténuation du changement climatique. Mieux connaître les processus impliqués est crucial pour comprendre le rôle de l’océan dans le système climatique global et mieux appréhender les bouleversements induits par le changement climatique.
Pour cela, les modèles numériques sont parmi les outils les plus utilisés. Ils représentent le climat sur une Terre virtuelle et sont essentiels pour explorer les climats passés, prédire les climats futurs ou comprendre comment fonctionne notre climat actuel.
Modéliser les océans, un exercice difficile
Ces modèles reposent sur une série d’équations qui gouvernent les principaux phénomènes physiques, chimiques et biologiques influençant le climat terrestre.
La difficulté de représenter ces phénomènes repose sur la complexité des processus physiques et biologiques à simuler et leurs interactions.
Du côté de la physique de l’océan, les équations sont assez bien connues et définies. L’amélioration des modèles se cantonne surtout à une plus grande résolution, pour l’instant limitée par la capacité de calcul et de stockage de données de nos ordinateurs.
Pour les aspects biologiques, cependant, de nombreuses questions persistent sur la façon de formaliser et simplifier au mieux des processus d’une grande complexité. Schématiquement, la captation du CO2 est notamment médiée par le phytoplancton. Ces algues microscopiques vivent à la surface de l’océan et absorbent le CO2 via la photosynthèse ; à leur mort, une partie d’entre elles coulent au fond des océans, stockant le carbone pour des centaines voire des milliers d’années.
Pour représenter le phytoplancton, l’une des approches les plus répandues est de le diviser en « types fonctionnels », c’est-à-dire différents groupes de phytoplancton qui ont des traits majeurs en commun comme la taille ou la stratégie trophique. Cette approche part du principe que chacun de ces types peut avoir un impact différent sur le cycle du carbone et un rôle différent dans l’écosystème.
Les diazotrophes, alliés du climat
Un type en particulier focalise actuellement l’attention : les diazotrophes. Comme leur nom l’indique, ces microalgues peuvent utiliser le diazote (N2) pour leur croissance – étymologiquement pour leur alimentation (« trophos » en grec). En transformant ce diazote,…
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Auteur: Domitille Louchard, Assistant researcher, Swiss Federal Institute of Technology Zurich
