Quand l’océan refuse le CO₂

Depuis le début de l’ère industrielle, voilà 250 ans, environ 40 % des gaz à effet de serre émis par les humains ont été absorbés par les océans. Mais cette proportion varie énormément, ont découvert des chercheurs new-yorkais. Cela pourrait compliquer l’atteinte des cibles climatiques.

Moins d’émissions, moins de capture

Quand l’Union soviétique s’est effondrée au début des années 90, les émissions de gaz à effet de serre (GES) de cette région ont chuté de 40 % à cause des multiples fermetures d’usines. Et pourtant, la hausse de la concentration de CO₂ dans l’atmosphère n’a pas fléchi. « On a longtemps pensé qu’il s’agissait d’un effet compensateur de la planète », explique Galen McKinley, climatologue à l’Université Columbia, qui est l’auteure principale d’une étude publiée en juin dans la revue AGU Advances. « Pour une raison qu’on comprenait mal, une quantité moins importante du CO₂ atmosphérique était absorbée par les océans et les terres. Nous montrons pour la première fois qu’en effet, quand il y a une baisse des émissions humaines de GES, l’océan absorbe beaucoup moins de CO₂. » La proportion des émissions humaines de GES qui ont été absorbées par les océans depuis le début de l’ère industrielle frise les 40 % en moyenne mais, depuis quelques décennies, cette proportion varie entre 20 % et 35 %.

1,5 degré

La principale implication de ces résultats est qu’infléchir les émissions de GES ne mènera pas directement à une diminution de la concentration de CO₂ dans l’atmosphère, qui donne l’effet de serre associé aux changements climatiques. « Si nous augmentons moins rapidement les émissions conformément au traité de Paris, l’absorption de CO₂ par les océans va diminuer immédiatement, dit M^me McKinley. La population va peut-être avoir l’impression que ces efforts ne donnent rien. » Cela signifie-t-il qu’il sera impossible de limiter l’augmentation de la température moyenne de la planète à 1,5 degré, par rapport à l’ère préindustrielle, soit 0,5 degré de plus que la température actuelle ? « Les modèles incluent déjà cet effet même s’il n’était pas confirmé expérimentalement, alors je dirais que c’est encore possible, dit la chercheuse new-yorkaise. Mais on sait depuis le début que 1,5 degré, ce serait très difficile pour notre système économique actuel. D’autant plus que les modèles prévoient une diminution plus graduelle de l’absorption de CO₂ par les océans, alors que nos chiffres montrent que la réponse est immédiate. »

Une théorie prouvée

Confirmer la théorie d’une absorption moins grande par les océans du CO₂ émis par les humains a été compliqué parce que seulement 2 % des océans sont bien mesurés. « Il a fallu faire toutes sortes d’analyses pour en arriver à nos résultats, dit M^me McKinley. Et on avait encore moins de données pour les années 1980. » La prochaine étape est de comprendre comment réagiront les océans si les émissions de GES diminuent sur une longue période de temps. « La chute des émissions au début des années 1990 a été relativement brève. Le puits océanique de CO₂ — sa capacité à compenser nos émissions de GES — concordait avec des émissions qui augmentaient de façon exponentielle. On ne sait pas combien de temps ce puits sera réduit avec des émissions en légère augmentation ou en diminution. » Est-ce que cela pourrait prendre 200 ans, le laps de temps qui s’est écoulé depuis le début de la révolution industrielle ? « Tout est possible », dit M^me McKinley.

L’énigme des volcans

Pour compliquer le tout, la chute de l’Union soviétique a coïncidé avec l’éruption du volcan Pinatubo aux Philippines, en 1991. Il s’agissait de la quatrième éruption volcanique en importance depuis le début du XIX^e siècle. « Une éruption de cette ampleur diminue la température de la planète, mais elle semble avoir augmenté l’absorption de CO₂ par les océans, dit M^me McKinley. C’est une autre chose qu’on doit comprendre, le mécanisme n’est pas clair. » Le Pinatubo a diminué la température de 0,6 degré Celsius dans l’année suivante, beaucoup moins que les éruptions plus importantes du Tambora (3 degrés) en 1815 et du Krakatoa (1,2 degré) en 1883, tous deux en Indonésie. L’éruption du volcan Novarupta en Alaska, en 1912, la troisième au palmarès, n’a pour sa part pas eu d’effet climatique planétaire parce qu’elle était située trop au nord. Le mécanisme de l’impact plus important des volcans tropicaux est aussi mal compris, mais a probablement un lien avec la plus grande surface des océans dans l’hémisphère Sud. L’océan Austral, autour de l’Antarctique, qu’étudie l’équipe de M^me McKinley, absorbe la moitié du CO₂ du puits océanique planétaire, selon une étude de 2015 publiée par la revue Oceanography.

La pause

La variation dans l’absorption du CO₂ atmosphérique observée par M^me McKinley a-t-elle un lien avec la « pause » observée dans le réchauffement de la planète entre 1998 et 2013 ? « Non, ça a plutôt été causé par un système El Niño plus faible au début de cette période, et une variation de l’activité solaire », répond M^me McKinley.

Puits océanique et terrestre

22 % 

Portion du CO₂ émis par l’homme qui a été absorbée par les océans entre 2007 et 2016

28 %

Portion du CO₂ émis par l’homme qui a été absorbée par les écosystèmes terrestres entre 2007 et 2016

SOURCE : AGU Advances