Les scientifiques n'en reviennent pas : une flotte canadienne de robots océaniques met en lumière un robot canadien révèle une gigantesque masse cachée dans les océans du monde, équivalente à 250 millions d'éléphants, du phytoplancton invisible

L'océan a une comptabilité en attente. Depuis des décennies, les satellites permettent de suivre le pouls du phytoplancton à partir de la « couleur de la mer », mais uniquement sur une bande superficielle et avec une mesure indirecte (chlorophylle). Un travail mené par des chercheurs de l'Université Dalhousie (Canada) propose désormais une correction substantielle de l'équilibre mondial. En utilisant le réseau international de flotteurs biogéochimiques BGC-Argo, l’étude estime que le stock de phytoplancton en haute mer est d’environ 314 téragrammes de carbone (Tg C) et qu’environ la moitié de cette biomasse se trouve à des profondeurs que le satellite ne peut pas détecter.

L'article scientifique est consultable sur le lien officiel du PNAS (10.1073/pnas.2405354121) et du réseau d'observation, sur le site du programme (Biogeochemical Argo (BGC-Argo)).

Ce que ces robots ont mesuré et pourquoi la carte change

La donnée centrale n’est pas seulement le chiffre de la biomasse, mais aussi la méthode. L'équipe a collecté 99 341 profils bio-optiques obtenus par 903 flotteurs BGC-Argo au cours de la dernière décennie. Ces instruments descendent et montent de manière autonome et enregistrent des variables qui permettent d'estimer la biomasse phytoplanctonique à partir des propriétés optiques de l'eau (telles que la rétrodiffusion des particules), ainsi que de la fluorescence associée à la chlorophylle.

Le résultat est une carte avec une véritable « profondeur », et non une photographie superficielle. L’étude elle-même explique l’une des limites classiques de la télédétection. Les satellites sont limités à la première couche optique, tandis qu'une partie importante du phytoplancton se trouve en dessous, là où il y a moins de lumière mais, souvent, plus de nutriments disponibles.

La recherche quantifie cet angle mort avec des chiffres concrets. Avec un seuil de « première profondeur optique » (PAR), 85 % du carbone phytoplanctonique resterait sous l'horizon visible depuis l'espace. Cette différence est aggravée par le fait que la chlorophylle n’est pas un équivalent parfait de la biomasse. Les organismes peuvent ajuster leur chlorophylle avec la lumière (photoacclimatation), ce qui fausse la lecture en surface.

Quand le satellite se trompe avec le calendrier de floraison

Cette découverte a une dérivée seconde qui affecte la façon dont la productivité des océans est interprétée. En comparant les cycles saisonniers, les travaux concluent que la chlorophylle de surface n'identifie pas bien le moment du pic annuel de biomasse dans une grande partie de la planète. La note technique indique que ce décalage se produit dans les deux tiers de l'océan, un chiffre qui oblige à relire des séries historiques construites uniquement avec la couleur océanique.

Ceci est pertinent pour une raison fondamentale. Le phytoplancton est à la base du réseau trophique marin et est un acteur majeur du cycle du carbone. La production biologique de l’océan contribue à éliminer le CO2 de l’atmosphère et une partie de cette matière organique finit par couler dans les couches profondes. L'article rappelle que ce processus maintient les concentrations atmosphériques de CO2 bien en dessous de ce qu'elles seraient dans un océan sans phytoplancton.

Parallèlement, il convient de replacer les données dans leur contexte pour éviter des lectures simplistes. Nous parlons du « carbone phytoplanctonique » en haute mer, et non de la totalité de la biosphère marine et côtière. Le calcul lui-même exclut les zones côtières peu profondes et se concentre sur les stocks intégrés jusqu'à 500 mètres, avec de très faibles contributions en dessous de 300 mètres.

Chiffres clés

• 314 Tg C (estimation du stock mondial de phytoplancton en haute mer)
• 99 341 profils et 903 flotteurs (base observationnelle de l'étude)
• Environ la moitié de la biomasse (à des profondeurs hors de portée des satellites)
• 85% de carbone phytoplanctonique (en dessous de la première profondeur optique PAR)

Pourquoi c'est important pour la gestion du climat et des océans

La question pratique est de savoir ce que l’on gagne d’une estimation plus fine. Les modèles climatiques et biogéochimiques ont besoin de bases de référence solides pour projeter la réponse de l'océan au réchauffement, à la désoxygénation et à l'acidification. Un réglage fin de la biomasse et de sa répartition verticale peut améliorer la qualité de ces projections, car cela modifie à la fois la « quantité » et le « où » du carbone vivant.

En parallèle, il y a un débat qui réapparaît de manière récurrente et que ce type de données oblige à traiter avec plus de prudence. Certaines propositions de géoingénierie marine, comme la fertilisation par le fer, sont discutées sur la base d'un diagnostic incomplet de l'écosystème. Si une grande partie du phytoplancton était déjà floue, toute intervention est évaluée avec une plus grande incertitude écologique et avec des risques plus difficiles à anticiper.

Il convient également de rappeler pourquoi la question dépasse l’océanographie. Selon la NOAA, environ la moitié de l’oxygène produit sur Terre provient de l’océan et, dans une large mesure, d’organismes photosynthétiques microscopiques comme le phytoplancton. Il ne s’agit pas d’un argument pour transformer chaque chiffre en un titre grandiloquent, mais c’est une raison pour comprendre pourquoi il est important de mieux mesurer.