Le couleur des océans de la Terre ont changé de manière significative au cours des deux dernières décennies. Ces changements sont le résultat du changement climatique causé par l’homme. Ils ne peuvent pas être expliqués uniquement par la variabilité naturelle et ont affecté plus de 56% des océans de notre planète. Une étendue plus grande que la surface totale des terres émergées.
La couleur des océans de la Terre est le reflet des organismes et des minéraux présents dans les eaux. Bien que ces variations de couleur puissent sembler imperceptibles à l’œil humain, elles indiquent sans aucun doute que les écosystèmes marins évoluent. Les changements spécifiques qui se produisent dans ces écosystèmes ne sont pas encore complètement clairs.
« J’ai réalisé des simulations qui m’ont dit pendant des années que ces changements de couleur de l’océan se produiraient », a déclaré Stephanie Dutkiewicz, co-auteure de l’étude publiée dans Nature (ref.). « Le voir se produire n’est pas surprenant, mais effrayant. Ces changements sont cohérents avec les changements induits par l’homme sur notre climat ».
Qu’est-ce qui donne sa couleur à l’océan ?
La couleur des océans peut être influencée par ce qui se trouve dans leurs couches supérieures. Les eaux d’un bleu profond, par exemple, indiquent une absence de vie, tandis que les eaux vertes indiquent la présence de micro-organismes similaires aux plantes appelés phytoplancton, qui contiennent le pigment vert chlorophylle.
Le phytoplancton capte la lumière du soleil et utilise le dioxyde de carbone (CO2) pour créer des sucres par le biais de la photosynthèse, formant ainsi la base de la chaîne alimentaire océanique. Le phytoplancton nourrit de petites créatures comme le krill, qui à leur tour nourrissent de plus gros poissons, qui alimentent ensuite les oiseaux marins et les mammifères marins.
En plus de nourrir les océans, le processus de photosynthèse du phytoplancton est essentiel pour capturer et stocker le dioxyde de carbone de l’atmosphère. Étant donné que la CO2 est l’un des principaux gaz à effet de serre, les scientifiques surveillent attentivement le phytoplancton à la surface des océans pour voir comment les colonies de ce micro-organisme réagissent aux changements climatiques. Le couleur des océans ont changé peut être évalué en observant le rapport entre la lumière bleue et la lumière verte réfléchie. Un équilibre qui ne peut être surveillé que par des satellites spatiaux.
Le satellite MODIS
Établir une tendance dans le changement climatique uniquement à partir des variations de la chlorophylle océanique nécessiterait environ 30 ans d’études, selon les experts. Par conséquent, en 2019, les scientifiques ont décidé qu’en surveillant même de petites variations de la chlorophylle océanique, ils pourraient réduire le temps nécessaire pour détecter les signaux à seulement 20 ans de surveillance.
« J’ai pensé, cela n’a pas de sens de rechercher une tendance dans toutes ces autres couleurs, plutôt que dans la seule chlorophylle ? » a déclaré BB Cael, auteur principal de la recherche. « Vaut-il mieux regarder l’ensemble du spectre plutôt que d’essayer simplement d’estimer un nombre à partir de fragments du spectre ? Cela fournit des preuves supplémentaires de la manière dont les activités humaines influencent la vie sur Terre sur une vaste étendue ».
Pour parvenir à leurs découvertes actuelles, Cael et ses collègues chercheurs ont analysé les mesures de la couleur de l’océan recueillies par le Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) à bord du satellite Aqua.
L’analyse des couleurs depuis l’espace
Pendant 21 ans, MODIS a observé les océans à sept longueurs d’onde de lumière, dont deux longueurs d’onde spécifiques utilisées pour suivre la chlorophylle. Cela signifie qu’il peut détecter des changements invisibles à l’œil humain. Cael a évalué les sept couleurs océaniques mesurées par MODIS entre 2002 et 2022, en observant comment elles ont évolué dans les différentes régions chaque année pour avoir une idée de la variation naturelle.
Un zoom arrière sur ces données a ensuite permis au chercheur de voir comment les changements ont progressé sur une période totale de 20 ans. Cela a révélé une tendance claire qui n’était pas présente dans la simple variabilité annuelle. Pour déterminer si la tendance était le résultat du changement climatique, Cael l’a comparée à deux modèles. L’un prenait en compte l’ajout de gaz à effet de serre et l’autre non.
Les données satellitaires concordent avec les prévisions du modèle avec des gaz à effet de serre. Cela démontre que la tendance observée dans MODIS n’était pas simplement une variation aléatoire. Cela suggère en outre une nouvelle et rapide manière de détecter les perturbations causées par le changement climatique dans les écosystèmes marins. « La couleur des océans a changé et nous ne pouvons pas dire comment. Mais nous pouvons dire que les changements de couleur reflètent les changements dans les communautés de plancton qui auront un impact sur tout ce qui se nourrit de plancton », a déclaré Dutkiewicz.
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