mardi 9 novembre 2010

Upwelling : la mégapompe à fertiliser les océans

Les côtes qui bénéficient du phénomène d’upwelling, sont reconnues comme les zones les plus productives en poisson dans le monde. Les pêcheries opérant dans ces eaux très poissonneuses concentrent plus de 40% des captures mondiales, alors qu’elles n’exploitent pas plus de 3% de la surface des océans…


L’upwelling ou remontée d’eaux profondes, est une mégapompe naturelle. C’est un courant ascendant qui fait remonter les sels minéraux en dépôt sur les fonds océaniques. Cette fertilisation naturelle des eaux de surface amorce la pompe de la chaine alimentaire depuis le phytoplancton, le zooplancton, la sardine,… jusqu’au super prédateur qui capture toutes ces ressources en poisson.


Selon le principe d’upwelling, la société australienne « Ecofluidics » a imaginé une pompe qui aspire les sédiments sur le fond : le projet « Mixing the ocean ». Que cette idée nous vienne d’Australie n’a rien d’étonnant puisque les phénomènes de remontées d’eaux profondes ne sont pas de grande ampleur de ce côté de la planète !


« Quatre grands écosystèmes mondiaux d'upwelling bordent les façades Ouest des grands continents. En Atlantique, il s'agit des écosystèmes du Courant du Benguela dans l'hémisphère Sud (sud de l'Angola, Namibie, Afrique du Sud) et du courant des Canaries dans l'hémisphère Nord (Maroc, Mauritanie, Sénégal et Gambie). Dans le Pacifique, il s'agit du courant de Humboldt dans l'hémisphère Sud (Pérou et Chili) et du courant de Californie dans l'hémisphère Nord (USA et nord du Mexique). » Source : IRD


Par un savant calcul, les concepteurs du projet « Mixing the Ocean » estiment qu’un seul aspirateur « Megapump » peut rapporter 80 millions de dollars en poisson. Du poisson de très grande qualité comme celui du marché de Tsukiji à Tokyo qui a servi de base au calcul avec la pêcherie d’upwelling en Namibie :

· « Tsukiji traite plus de 700.000 tonnes de poisson par an pour un chiffre d'affaires annuel de plus de 6 milliards de dollars, soit un prix de gros moyen de 8.572 dollars la tonne, »

· « Les captures namibiennes s’élèvent à 500.000 tonnes de poissons par an en prenant le prix de gros moyen de Tokyo la pompe naturelle produit 4,3 milliards de dollars par an de poisson. »


Pour plus d'informations : Mixing the Ocean d'Ecofluidics


Autre article : Fertiliser la mer pour encore mieux polluer

Pour aller plus loin....

17 novembre 2011 : Remise en cause de la productivité des zones à Upwelling

Réduction de la production primaire par les tourbillons océaniques dans les grands systèmes d’upwelling (Cnrs)

Alors que plusieurs études suggèrent que les tourbillons et autres processus de mésoéchelle tendent à augmenter la production biologique des océans, particulièrement dans les zones pauvres en nutriments de l’océan du large, une petite équipe internationale(1) à laquelle participait un chercheur du Laboratoire d'études en géophysique et océanographie spatiales (LEGOS/OMP, UPS / IRD / CNRS / CNES) vient de démontrer que l’effet est inverse dans les grandes zones d’upwelling des bord est océaniques riches en nutriments. Dans ces régions, les tourbillons tendraient à diminuer fortement le réservoir superficiel de nutriments et donc la production biologique, un effet qui résulterait du brassage entre les eaux côtières riches en nutriment et les eaux pauvres du large ainsi que d’une subduction des eaux côtières vers les profondeurs.

Sur une grande partie des océans, la production de phytoplancton ou production primaire est limitée par la disponibilité des nutriments, conséquence du rendement élevé avec lequel le plancton végétal les assimile. Or, une fraction de ces nutriments est exportée sous forme de matière organique (sédimentation du plancton mort) vers les profondeurs où ils reprennent leur forme minérale (décomposition de la matière organique), ce qui a pour effet d’épuiser le réservoir de nutriment dans la zone euphotique(2) et de l’enrichir en profondeur. Les processus physiques favorisant les échanges verticaux et permettant ainsi de réapprovisionner en nutriments la zone euphotique jouent donc un rôle dominant dans le contrôle de la production primaire océanique. Ainsi, les régions où les nutriments sont efficacement transportés vers la surface, comme les régions côtières d’upwelling(3), sont fortement productives, tandis que les régions où ce transport est restreint, comme les vastes gyres subtropicaux de l’océan du large, ont généralement de faibles niveaux de productivité biologique.

Ayant observé des blooms phytoplanctoniques dans des environnements océaniques normalement pauvres en nutriments de surface, tel l’océan du large, mais présentant des tourbillons, des chercheurs ont suggéré il y a une vingtaine d’années que les tourbillons, et autres phénomènes océaniques de mésoéchelle et submésoéchelle tels les fronts, devaient jouer un rôle important dans la fertilisation de la surface océanique en favorisant la remontée(4) des nutriments dans la zone euphotique. Depuis lors, l’observation satellitaire d’environnements pauvres a confirmé cette hypothèse, même si la quantification globale et les mécanismes exacts du processus restaient controversés. Elle n’a commencé à être contestée que récemment pour les environnements océaniques riches que sont les quatre grands systèmes d’upwelling de la planète : les systèmes de Californie, des Canaries, du Pérou-Chili et du Benguela. Situées sur les bords est des continents, ces régions océaniques sont parmi les plus productives de la planète, fournissant jusqu'à 20% de la pêche mondiale.

Des chercheurs de diverses universités dont un chercheur du LEGOS viennent de revisiter le rapport entre les tourbillons et la production biologique dans ces quatre grands systèmes d’upwelling.

Ils ont tout d’abord démontré par une étude statistique sur les données d’observation portant sur ces systèmes qu’une forte activité tourbillonnaire tend en effet à y réduire la production biologique, un résultat étonnant dans la mesure où chaque tourbillon pris individuellement tend à présenter une biomasse, et donc une productivité, plus élevée que les eaux environnantes.

Afin de mettre en évidence les processus contrôlant cet effet des tourbillons, les chercheurs ont utilisé le modèle régional de circulation océanique à haute résolution ROMS (Regional ocean modeling system) dans lequel ils ont imbriqué un modèle de biogéochimie. Les différentes simulations réalisées, avec et sans tourbillons, ont permis de confirmer l’appauvrissement en nutriments de la surface océanique de ces systèmes d’upwelling en présence de tourbillons et d’en comprendre la raison..... suite

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