Cachalots et bilan carbone : selles de fer et effet de serre

• 2014/numéro 12 - Juin 2012:

Loutres de mer et bilan carbone

Une mère cachalot avec son petit près de la côte de Maurice. Le petit a des Remora australis attaché à son corps (cliché Gabriel Barathieu/Wikipedia commons).

Si la loutre de mer (Enhydra lutris) et le loup gris (Canis lupus) ont un effet positif sur le bilan carbone des écosystèmes dont ils sont les espèces "clés de voûte" c'est parce qu'ils sont des prédateurs aptes à contenir les effectifs des herbivores dans des proportions très favorables à la végétation et donc à la productivité primaire (voir "Loutres de mer et bilan carbone" dans Espèces N°12; Juin 2014). D'autres travaux, réalisés par Trish Lavery (Flinders University, Adelaïde, Australie) montrent que c'est à travers un processus totalement différent que certains prédateurs marins font plus que compenser leur empreinte carbone.

La zone de surface des océans peut agir, selon les circonstances locales et la nature de ses habitants, comme un "puit" ou comme une "source" de carbone. En effet, c'est dans cette zone (dite "photique") où pénètre la lumière que se développe le phytoplancton qui, grâce la photosynthèse, produit de la matière organique en captant du dioxyde de carbone (CO2). A contrario, par le biais de leur respiration, les animaux qui vivent dans cette même zone photique, et qui se nourrissent directement ou indirectement du phytoplancton, restituent à l'atmosphère (à nouveau sous forme de CO2) une partie du carbone préalablement fixé par le phytoplancton. On sait par ailleurs que 20 à 40% du carbone fixé dans la zone photique atteint (par simple gravité) l'océan profond sous forme de matière organique inerte (cadavres et/ou excréments) : il y restera stocké - et sera donc "perdu" pour l'atmosphère - pendant des centaines voir des milliers d'années. La quantité de CO2 captée par le phytoplancton, celle émise par la respiration animale ainsi que la quantité de matière organique exportée en profondeur, détermineront donc si l'océan se comporte, localement, comme un puit ou comme une source de carbone. Dans certains régions océaniques (et à certaines périodes de l'année), le développement du phytoplancton est limité en raison de la très faible teneur des eaux en fer. Certains scientifiques ont d'ailleurs proposé comme solution possible au réchauffement climatique global (lié à l'augmentation régulière, d'origine anthropique, de la quantité de CO2 atmosphérique), la fertilisation des océans avec du fer (sous forme par exemple de sulfates).

Or, ces derniers qui sont essentiellement émis sous forme liquide (et qui sont donc peu enclins à tomber rapidement dans les profondeurs comme le feraient des excréments solides) sont rejetés exclusivement dans la zone photique. Ainsi les cachalots sont une source importante de fer dans les eaux de surface d'un océan qui est connu par ailleurs pour la carence de ses eaux en cet élément. Les chercheurs ont estimé qu'à eux seuls les cachalots contribuaient à la dispersion de 50 tonnes de fer par an dans la zone photique de l'Océan Austral. La présence de ces Cétacés y est donc un facteur favorable à la prolifération du phytoplancton et donc à la fixation de carbone d'origine atmosphérique. Une partie de ce dernier - estimée par Lavery et ses collaborateurs à 400000 tonnes par an - gagnerait rapidement et pour longtemps le fond des océans. Les mêmes cachalots étant crédités, en raison de leurs échanges respiratoires, d'une l'émission annuelle de 200000 tonnes de carbone, au bilan final les 12000 individus qui habitent les eaux australes contribueraient à extraire - sur la même période - 200000 tonnes de carbone de l'atmosphère. Le phénomène n'est pas si négligeable : les cachalots de l'Océan Austral ne représentent en effet que 3% des effectif mondiaux de l'espèce et - même si la pression baleinière s'est considérablement réduite sur ces cétacés - ils restent très en deçà du niveau qu'ils ont dû atteindre dans un passé pas très ancien.

L'idée étant de favoriser la prolifération d'un phytoplancton fixateur de carbone atmosphérique dont une grande partie gagnerait les profondeurs abyssales sur une longue période de temps. Comme toutes les solutions de type géo-ingénierie, celle-ci relève largement du fantasme technophile et présente des risques largement sous estimés. Néanmoins - comme le montrent les études de Trish Lavery - un habitant de l'Océan Austral, et pas des moindres puisqu'il s'agit du cachalot, y jouerait à sa façon au géo-ingénieur.

Le cachalot (Physeter macrocephalus) est le plus grand des Odontocètes ou Cétacés à dents. Comme tous ces derniers c'est un prédateur; ses proies de prédilection - autant qu'on le sache précisément - sont des mollusques céphalopodes qu'il capture à de très grandes profondeurs. En raison de son régime alimentaire, les excréments du cachalot sont très riches en fer.

• Lavery T.J., Roudnew B., Gill P., Seymour J., Seuront L., Johnson G., Mitchell J.G & Smetacek V., 2010 - "Iron defecation by sperm whales stimulates carbon export in the Southern Ocean". Proceedings of the Royal Society B., 277, 3527–3531 (doi:10.1098/rspb.2010.0863)

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