On l’oublie souvent quand on parle du climat. Pourtant, l’Océan recouvre plus de 70 % de la planète, régule le climat et stocke une grande partie de nos émissions de CO2. Mais le changement climatique le transforme : il se réchauffe, s’acidifie et monte.
⏱ Durée : 15 minutes · Niveau : collège / lycée
À la fin de ce cours, vous saurez :
- expliquer comment l’Océan régule le climat et stocke le carbone ;
- décrire les effets du changement climatique sur l’Océan : montée des eaux et acidification ;
- mesurer les conséquences pour la vie marine et pour les êtres humains, et connaître les solutions.
Introduction
L’Océan est rarement sous les projecteurs quand on parle du changement climatique. Pourtant, il recouvre plus de 70 % de la surface de la planète et il est indispensable à la régulation du climat. Il sert aussi de réservoir pour stocker une partie des gaz à effet de serre rejetés par les activités humaines, responsables du changement climatique actuel.
Mais cet Océan si précieux est fragile. Le changement climatique modifie son fonctionnement : ses eaux se réchauffent, deviennent plus acides, et leur niveau monte. Ces perturbations touchent la biodiversité marine, mais aussi les sociétés humaines, qui dépendent des ressources de l’Océan.
💡 Le saviez-vous ?
10 % de la population mondiale vit sur des littoraux situés à moins de 10 mètres au-dessus du niveau de la mer.[1]
Le climat et l’Océan, un couple indissociable
L’Océan est au cœur de la machine climatique. Il régule les températures et les précipitations, et c’est le principal puits de carbone de la Terre.
Comment l’Océan régule-t-il les climats ?
L’Océan absorbe une partie de l’énergie du soleil sous forme de chaleur. Comme le soleil chauffe plus fort à l’équateur qu’aux pôles, l’eau est plus chaude à l’équateur. Mais les grands courants qui parcourent l’Océan, le « tapis roulant océanique », font circuler ces masses d’eau : ils transportent l’eau chaude de l’équateur vers les pôles, et l’eau froide des pôles vers l’équateur. Comme l’eau rend une partie de sa chaleur à l’atmosphère, l’Océan adoucit le climat des terres qui l’entourent.
👉 Pour aller plus loin : lire le cours Ocean Campus sur les courants marins
Pourquoi parle-t-on de l’Océan comme d’un « puits de carbone » ?
Un puits de carbone est un réservoir, naturel ou artificiel, qui capte et stocke le carbone de l’atmosphère. L’Océan est le principal puits de carbone de la Terre : il en stocke environ 13 fois plus que l’atmosphère, les sols et les végétaux terrestres réunis. Ce stockage passe par deux mécanismes :
1. La pompe biologique
Comme les plantes terrestres, le phytoplancton absorbe du CO2 et rejette de l’oxygène. Une partie de ce carbone coule ensuite vers les profondeurs.
2. La pompe physico-chimique
À la surface de l’Océan, l’eau et l’air échangent en permanence : une partie du CO2 de l’air se dissout dans l’eau.
💡 Le saviez-vous ?
L’Océan absorbe près de 30 % du CO2 émis par les activités humaines.[2] Et il produit environ la moitié de l’oxygène de l’atmosphère : nous lui devons une respiration sur deux !
📌 À retenir
- Grâce à ses courants, l’Océan redistribue la chaleur et régule le climat.
- C’est le principal puits de carbone de la Terre.
- Il produit environ la moitié de l’oxygène que nous respirons.
L’Océan face au changement climatique
Le changement climatique, qu’est-ce que c’est ?
Le climat d’une région, c’est l’ensemble des conditions météorologiques moyennes (températures, précipitations, ensoleillement, humidité, vents…) sur une longue période. Il a toujours évolué naturellement : il y a environ 10 000 ans, par exemple, le Sahara n’était pas un désert, mais un paysage de lacs et de prairies.[3]
Le changement actuel est différent par sa rapidité, sans précédent, et par son origine : ce sont les êtres humains qui en sont les principaux responsables. En brûlant des énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz), les sociétés humaines ont fortement augmenté la quantité de gaz à effet de serre dans l’atmosphère.
Ces gaz retiennent dans l’atmosphère une partie de la chaleur émise par la Terre : c’est l’effet de serre, qui réchauffe la planète. Le réchauffement atteint déjà environ 1,1 °C par rapport à la fin du XIXe siècle, et devrait atteindre 1,5 °C au début des années 2030.[4]
Les impacts du changement climatique sur l’Océan
L’Océan fait partie du système climatique : quand un élément de ce système change (ici, la température), l’Océan en subit les conséquences. Comme l’air et l’eau échangent en permanence, le réchauffement de l’atmosphère entraîne celui de l’Océan.
1. La montée des eaux
Entre 1901 et 2018, le niveau moyen de l’Océan s’est élevé d’environ 20 cm.[4] Deux phénomènes en sont à l’origine :
La fonte des glaces terrestres (calottes polaires et glaciers) apporte de l’eau supplémentaire à l’Océan, dont le volume et le niveau augmentent.
La dilatation thermique : plus l’eau est chaude, plus elle prend de place, car ses molécules s’agitent et s’éloignent les unes des autres.
2. L’acidification de l’Océan
Plus l’Océan absorbe de CO2 émis par les activités humaines, plus sa composition chimique change : son pH diminue. C’est l’acidification de l’Océan.
Les conséquences pour la vie marine
Le réchauffement de l’Océan perturbe les écosystèmes marins. Certaines espèces risquent de disparaître, d’autres prolifèrent, et beaucoup doivent migrer parce que l’eau de leur région d’origine a changé. C’est alors tout l’écosystème local qui est menacé.
L’acidification, elle, empêche certains organismes de fabriquer correctement leur coquille ou leur squelette calcaire. Or ces espèces jouent souvent un rôle essentiel dans la chaîne alimentaire : si elles sont fragilisées, tout l’écosystème est perturbé.
🔬 Les homards déménagent
De nombreux homards vivent au large du nord-est des États-Unis. Mais l’eau y devient trop chaude pour eux : ils migrent vers le nord, à une vitesse d’environ 70 km tous les 10 ans, et sont de plus en plus nombreux dans le golfe du Saint-Laurent, au Canada.[5]
🔬 Le corail menacé
Les récifs coralliens abritent environ un tiers des espèces marines connues. Avec l’acidification, les organismes qui forment le récif ont du mal à fabriquer leur squelette calcaire. Et quand l’eau devient trop chaude, les coraux blanchissent, puis peuvent mourir. Dans le monde, 19 % des récifs sont déjà détruits et 15 % gravement endommagés.[6]
👉 Pour aller plus loin : lire le cours Ocean Campus sur la biodiversité marine face au dérèglement climatique
Les conséquences pour les êtres humains
1. Des risques littoraux en hausse
La montée des eaux augmente deux risques sur les côtes :
- L’érosion : en gagnant du terrain, la mer emporte le sable des côtes sableuses et fragilise les falaises des côtes rocheuses, qui risquent de s’effondrer. Le trait de côte recule dans de nombreuses régions du monde.
- La submersion marine : les zones basses, proches du niveau de la mer, sont inondées de plus en plus souvent.
Les territoires les plus menacés sont ceux qui sont proches du niveau de la mer, voire en dessous, et qui concentrent beaucoup d’habitants, d’activités économiques ou de patrimoine. Le risque est encore plus grand quand les populations ont peu de solutions pour s’adapter, comme sur les petites îles. C’est le cas des Kiribati, un État insulaire du Pacifique dont le gouvernement prépare déjà la migration d’une partie des habitants.[7]
🔬 Les Pays-Bas sous les eaux ?
Les Pays-Bas portent bien leur nom : environ un quart du territoire, où vivent des millions d’habitants, se trouve sous le niveau de la mer. Depuis le Moyen Âge, le pays s’en protège avec des digues. Mais avec la montée des eaux, elles ne suffisent plus toujours. Les Pays-Bas investissent donc pour renforcer leurs digues, mais aussi pour inventer d’autres façons de vivre avec l’eau, comme les maisons flottantes.[8]
2. Des climats modifiés
Comme l’Océan régule le climat, toute modification de son fonctionnement a un impact climatique. Le réchauffement de l’eau perturbe les grands courants océaniques, ce qui modifie les climats locaux.
🔬 Un coup de froid sur l’Europe ?
Si la planète se réchauffe dans son ensemble, le changement climatique pourrait localement avoir l’effet inverse. La grande circulation de l’Atlantique, dont fait partie le Gulf Stream, apporte des eaux chaudes qui adoucissent le climat de l’Europe de l’Ouest. Or elle ralentit, ce qui pourrait, à terme, refroidir le climat européen.[9]
3. Des activités humaines perturbées
Les changements de la biodiversité marine touchent aussi les activités humaines :
- la pêche, première source d’alimentation dans certaines régions ;
- le tourisme, par exemple la plongée sous-marine ;
- la pharmacie, car certaines espèces marines servent à fabriquer des médicaments.
📌 À retenir
- Le changement climatique réchauffe l’Océan, le rend plus acide et fait monter son niveau.
- La vie marine est bouleversée : migrations d’espèces, coraux en danger…
- Les êtres humains aussi : érosion, submersion, climats modifiés, pêche et tourisme touchés.
Conclusion : quelles solutions ?
L’Océan et le climat forment un couple indissociable. Le changement climatique actuel bouleverse l’équilibre de l’Océan, avec des conséquences sur la biodiversité marine, mais aussi sur les êtres humains, qui dépendent de ses ressources et vivent nombreux sur le littoral.
On ne peut pas agir directement sur le climat. Mais on peut réduire nos émissions de gaz à effet de serre, en changeant nos façons de produire et de consommer :
- par des décisions politiques, comme encourager les transports en commun ou les énergies renouvelables ;
- par l’engagement des entreprises, qui peuvent produire de façon plus respectueuse de l’environnement ;
- par des gestes simples au quotidien : choisir des produits locaux, qui voyagent moins ; prendre le vélo plutôt que la voiture ; manger moins de viande, dont la production rejette beaucoup de gaz à effet de serre ; mettre un pull plutôt que d’augmenter le chauffage.
Testez vos connaissances
Réfléchissez à votre réponse, puis cliquez sur la question pour vérifier.
1. Comment l’Océan régule-t-il le climat ?
Grâce à ses grands courants, qui transportent la chaleur de l’équateur vers les pôles et le froid des pôles vers l’équateur, puis rendent une partie de cette chaleur à l’atmosphère.
2. Quels sont les deux mécanismes qui permettent à l’Océan de stocker du carbone ?
La pompe biologique (le phytoplancton absorbe le CO2) et la pompe physico-chimique (le CO2 de l’air se dissout dans l’eau).
3. Quelles sont les deux causes de la montée des eaux ?
La fonte des glaces terrestres et la dilatation thermique de l’eau qui se réchauffe.
4. Pourquoi l’acidification menace-t-elle les coraux ?
Dans une eau plus acide, les organismes qui forment le récif ont du mal à fabriquer leur squelette calcaire.
5. Pourquoi le changement climatique pourrait-il refroidir l’Europe ?
Parce qu’il ralentit la grande circulation de l’Atlantique, dont fait partie le Gulf Stream, qui apporte des eaux chaudes et adoucit le climat européen.
Glossaire
- Blanchissement des coraux : perte de couleur des coraux, qui expulsent les micro-algues vivant en eux lorsque l’eau devient trop chaude ; s’il dure, le corail meurt.
- Chaîne alimentaire : suite d’êtres vivants dans laquelle chacun mange celui qui le précède.
- Dilatation thermique : augmentation du volume de l’eau lorsqu’elle se réchauffe.
- Érosion : usure et recul progressif de la côte sous l’action de la mer.
- Gaz à effet de serre (GES) : gaz (CO2, méthane…) qui retiennent la chaleur dans l’atmosphère.
- pH : indice qui mesure l’acidité d’une solution ; plus il est bas, plus l’eau est acide.
- Phytoplancton : ensemble des micro-organismes végétaux qui vivent en suspension dans l’eau.
- Puits de carbone : réservoir, naturel ou artificiel, qui capte et stocke le carbone de l’atmosphère.
- Submersion marine : inondation temporaire de la côte par la mer.
- Tapis roulant océanique : grande boucle des courants marins qui fait le tour du globe (aussi appelée circulation thermohaline).
- Trait de côte : limite entre la terre et la mer.
Pour aller plus loin
Sources
- Nations unies, « The Ocean Conference », New York, 2017.
- Bopp L., Bowler C., Guidi L., Karsenti E. et De Vargas C., « L’océan, pompe à carbone », Océan et climat, fiches scientifiques, 2016. ocean-climate.org
- Kröpelin S. et al., « Climate-Driven Ecosystem Succession in the Sahara: The Past 6000 Years », Science 320, 2008. doi.org/10.1126/science.1154913
- GIEC, Changement climatique 2021 : les bases scientifiques physiques, résumé à l’intention des décideurs, 2021. ipcc.ch/report/ar6/wg1
- Pinsky M. et al., « Marine Taxa Track Local Climate Velocities », Science, 2013 ; présenté par Princeton University, « Movement of Marine Life Follows Speed and Direction of Climate Change », ScienceDaily, 2013. sciencedaily.com
- Allemand D., « Les coraux et le changement climatique », Océan et climat, fiches scientifiques, 2016. ocean-climate.org
- Longépée E., « Les atolls, des territoires menacés par le changement climatique global ? L’exemple de Kiribati (Pacifique Sud) », Géoconfluences, 2015. geoconfluences.ens-lyon.fr
- Gueben-Venière S., « De l’équipement à la gestion du littoral, ou comment vivre avec les aléas météo-marins aux Pays-Bas ? », Géoconfluences, 2015. geoconfluences.ens-lyon.fr
- Caesar L., Rahmstorf S., Robinson A., Feulner G. et Saba V., « Observed Fingerprint of a Weakening Atlantic Ocean Overturning Circulation », Nature 556, 2018. doi.org/10.1038/s41586-018-0006-5
