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Pourquoi l’eau des profondeurs océaniques est-elle si mystérieuse et riche en nutriments ?
Avec l'approfondissement de la recherche océanique, nous sommes de plus en plus conscients des mystères que recèlent les eaux profondes, en particulier du fait que ces couches d'eau jouent un rôle clé dans les écosystèmes marins, fournissant une grande quantité de nutriments et de biodiversité. Cela est dû en grande partie à un phénomène océanique appelé upwelling, qui est entraîné par les vents et pousse à la surface des eaux profondes, fraîches et riches en nutriments.
Pendant la remontée d'eau, l'eau froide remplace l'eau de surface chaude, et les riches nutriments contenus dans cette eau froide stimulent la croissance et la reproduction des producteurs primaires tels que le phytoplancton.
Les zones d'upwelling présentent généralement des températures de surface de la mer plus basses et ont des concentrations élevées de chlorophylle, et le phytoplancton qu'elles contiennent absorbe ces nutriments, favorisant ainsi le développement de la chaîne alimentaire. La montée de ces eaux profondes peut non seulement augmenter la productivité de l’ensemble de l’écosystème, mais aussi permettre qu’un quart des captures mondiales de poissons proviennent de cinq grandes zones d’upwelling qui ne représentent que 5 % de la superficie océanique. Il convient de noter que ces remontées d’eau sont principalement provoquées par les courants côtiers ou les détournements en haute mer et ont un impact significatif sur la production mondiale de poisson.
Mécanisme de remontée d'eau
La formation de l'upwelling est principalement motivée par trois forces motrices : le vent, l'effet Coriolis et le transport d'Ekman. Lorsque le vent souffle dans une direction spécifique au-dessus de l'océan, le mouvement de l'eau fait dévier la couche d'eau de la direction du vent d'un angle de 90 degrés, en raison des effets combinés des forces de Coriolis et du transport d'Ekman.
Le mouvement de l'eau provoqué par ce processus forme une structure en spirale, provoquant finalement la remontée de l'eau profonde à la surface pour se reconstituer.
Dans l'hémisphère Nord, le courant est dévié vers la droite du vent, et vers la gauche dans l'hémisphère Sud. Ce mouvement crée une déviation de la surface de l’eau, provoquant encore davantage la montée des eaux profondes. Les eaux montantes sont riches en nitrates, phosphates et acides siliciques, formés par la décomposition de la matière organique dans les eaux de surface.
Types d'upwelling
La principale upwelling dans l'océan est liée au détournement du débit d'eau et peut être divisée en plusieurs types, notamment l'upwelling côtier, l'upwelling des mers intérieures entraîné par le vent à grande échelle et l'upwelling lié aux tourbillons.
Upwelling côtier
Il s'agit du type d'upwelling le plus connu et le plus étroitement associé à l'activité humaine car il abrite certaines des pêcheries les plus productives au monde. L'upwelling côtier se produit lorsque les vents sont dirigés parallèlement au littoral et que les courants entraînés par le vent déplacent les eaux de surface vers l'extérieur et sont reconstituées par des eaux froides plus profondes.
Les zones d'upwelling peuvent représenter 50 % de la productivité océanique mondiale, et les cycles de vie imbriqués de ces zones rendent la prospérité de l'ensemble de l'écosystème particulièrement évidente.
Upwelling équatorial et antarctique
Les upwellings dans la région équatoriale sont étroitement liés à l'activité dans la zone de convergence tropicale, tandis que des upwellings à grande échelle se produisent dans l'Antarctique, les deux pouvant effectivement amener des eaux profondes à la surface de l'océan.
Productivité des remontées d'eau
Compte tenu du mécanisme de production de l'upwelling, ces zones deviennent souvent les écosystèmes les plus riches de l'océan. Non seulement les upwellings améliorent la productivité, mais ils attirent également des concentrations de centaines d’espèces, faisant de la biodiversité un objectif de recherche océanique.
Ces régions d'upwelling présentent souvent un motif dit de « richesse en nid d'abeilles à la taille », dans lequel la diversité des espèces est assez élevée aux extrémités hautes et basses, mais clairsemée dans les couches trophiques intermédiaires.
Cette couche intermédiaire est constituée de petits poissons planctoniques, généralement des anchois et des sardines, qui constituent une source de nourriture pour les prédateurs des niveaux supérieurs et facilitent la circulation de l'énergie dans tout l'écosystème.
Menaces sur les écosystèmes d'upwelling
Cependant, ces zones d'upwelling fertiles sont également confrontées à de nombreuses menaces, notamment celles de la pêche commerciale. La surpêche peut avoir des impacts importants sur des écosystèmes entiers, en particulier sur les petits poissons qui constituent l'étage intermédiaire de la chaîne alimentaire.
Si le nombre de ces espèces intermédiaires clés est réduit, l'équilibre écologique global ne sera pas maintenu et pourrait finalement conduire à l'effondrement de l'ensemble de l'écosystème.
Conclusion
Les eaux profondes de l'océan sont non seulement mystérieuses mais aussi vitales. Elles apportent de riches nutriments à l'écosystème grâce au processus de remontée d'eau. Cependant, avec l'augmentation de la pêche commerciale et les changements environnementaux, l'avenir de ces écosystèmes est confronté à des défis. Comment pouvons-nous protéger ces importantes zones d’upwelling et assurer leur survie à long terme ?
