Chaque année, l’Océan absorbe près d’un tiers du CO2 que nous émettons. Sans lui, le changement climatique serait bien plus rapide. Mais comment fait-il ?
⏱ Durée : 8 minutes · Niveau : collège / lycée
À la fin de ce cours, vous saurez :
- expliquer pourquoi l’Océan est un puits de carbone ;
- décrire les deux mécanismes qui lui permettent de capter le CO2 : physico-chimique et biologique ;
- comprendre le rôle du phytoplancton dans la production d’oxygène.
Introduction
L’Océan recouvre plus de 70 % de la surface de la Terre. C’est un immense réservoir de carbone : il échange en permanence avec l’atmosphère des milliards de tonnes de carbone, sous forme de dioxyde de carbone (CO2).
Grâce à ces échanges, il stocke une partie des gaz à effet de serre émis par les activités humaines : on estime qu’il absorbe près de 30 % de nos émissions de CO2 chaque année. Sans lui, le changement climatique serait plus rapide et plus marqué. C’est pourquoi on parle de l’Océan comme d’un puits de carbone.
L’Océan capte le CO2 grâce à deux grands mécanismes :
1. Physico-chimique
Le CO2 de l’air se dissout dans l’eau, surtout quand elle est froide.
2. Biologique
Le phytoplancton absorbe le CO2 pour se développer, grâce à la photosynthèse.
1. Le mécanisme physico-chimique
Ce mécanisme, aussi appelé « pompe physique », permet à l’Océan d’absorber et de stocker une grande partie du CO2 émis par les activités humaines.
- Le CO2 se dissout mieux dans l’eau froide. Les eaux glaciales des régions polaires absorbent donc le CO2 de l’air plus vite et en plus grande quantité.
- Les courants l’entraînent en profondeur. Dans ces hautes latitudes, de puissants courants froids plongent vers le fond en emportant le CO2 dissous. C’est le cas dans l’Atlantique Nord, près de la banquise, l’un des plus grands puits de carbone du monde.
- Une partie y reste piégée. Le carbone voyage avec ce courant froid jusqu’à la fin de son parcours. Une partie se mélange au reste de l’Océan, tandis qu’une petite fraction reste stockée dans les profondeurs pendant très longtemps : c’est le stock de carbone.
2. Le mécanisme biologique
À l’origine de ce mécanisme, aussi appelé « pompe biologique », on trouve le phytoplancton : des algues microscopiques et des cyanobactéries en suspension dans l’eau.
La photosynthèse
Comme les plantes terrestres, le phytoplancton absorbe beaucoup de CO2. Grâce à la lumière du soleil, il utilise ce CO2 et de l’eau pour fabriquer sa propre matière organique : il garde ainsi le carbone. En même temps, il rejette de l’oxygène (O2), qui se répartit entre l’Océan et l’atmosphère. C’est la photosynthèse.
🔬 Zoom sur le « poumon bleu »
Comme les forêts, l’Océan participe à l’oxygénation de l’atmosphère : le phytoplancton produit environ la moitié de l’oxygène que nous respirons. C’est même grâce à lui que l’atmosphère s’est peu à peu chargée en oxygène, permettant au monde vivant que nous connaissons de se développer. L’Océan « inspire » une partie du CO2 de l’air, et « expire » de l’oxygène.
Du phytoplancton aux baleines, puis au fond de l’Océan
Le phytoplancton est à la base de la chaîne alimentaire marine. De maillon en maillon, le carbone qu’il a capté se répartit dans toute la biodiversité marine : des organismes microscopiques jusqu’aux plus grandes espèces, comme les baleines.
Quand ces organismes meurent, une petite partie de leur carbone coule jusqu’au fond de l’Océan. Ces dépôts forment un stock de carbone dans les sédiments du plancher océanique.
💡 Le saviez-vous ? Les baleines, réservoirs de carbone
Les baleines se nourrissent surtout de plancton, et leur corps concentre une grande quantité de carbone. Quand une baleine meurt, sa carcasse peut couler jusqu’au fond de l’Océan. Dans ces profondeurs privées de lumière, les scientifiques ont découvert autour de ces carcasses une vie marine très riche : le carbone libéré par leur décomposition nourrit toute une biodiversité spécifique.
Le récap : deux pompes à carbone
| Pompe physico-chimique | Pompe biologique | |
|---|---|---|
| Acteur | L’eau froide et les courants | Le phytoplancton |
| Comment ? | Le CO2 se dissout dans l’eau froide, puis les courants l’entraînent en profondeur | Le phytoplancton absorbe le CO2 par photosynthèse, et le carbone circule dans la chaîne alimentaire |
| Où est stocké le carbone ? | Dans les eaux profondes | Dans les êtres vivants, puis dans les sédiments du fond |
| Bonus | — | Production d’environ la moitié de l’oxygène de l’atmosphère |
📌 À retenir
- L’Océan absorbe près de 30 % du CO2 émis par les activités humaines : c’est un puits de carbone.
- Il le capte grâce à deux mécanismes : la dissolution dans l’eau froide et la photosynthèse du phytoplancton.
- Le phytoplancton produit environ la moitié de l’oxygène de l’atmosphère.
Testez vos connaissances
Réfléchissez à votre réponse, puis cliquez sur la question pour vérifier.
1. Quelle part de nos émissions de CO2 l’Océan absorbe-t-il chaque année ?
Près de 30 %.
2. Pourquoi les eaux polaires absorbent-elles plus de CO2 ?
Parce que le CO2 se dissout mieux dans une eau froide.
3. Qu’est-ce que le phytoplancton ?
L’ensemble des algues microscopiques et des cyanobactéries qui vivent en suspension dans l’eau. C’est le « plancton végétal ».
4. Que produit le phytoplancton grâce à la photosynthèse ?
De la matière organique, dans laquelle il garde le carbone, et de l’oxygène, qu’il rejette : environ la moitié de l’oxygène de l’atmosphère.
5. Comment le carbone capté par le phytoplancton finit-il au fond de l’Océan ?
Il circule dans la chaîne alimentaire jusqu’aux grands animaux. À leur mort, une partie de leur carbone coule et se dépose dans les sédiments du fond.
Glossaire
- Chaîne alimentaire : suite d’êtres vivants dans laquelle chacun mange celui qui le précède.
- Gaz à effet de serre : gaz (CO2, méthane…) qui retiennent la chaleur dans l’atmosphère.
- Matière organique : matière fabriquée par les êtres vivants, composée en grande partie de carbone.
- Photosynthèse : processus par lequel les végétaux et le phytoplancton fabriquent leur matière organique à partir de CO2, d’eau et de lumière, en rejetant de l’oxygène.
- Phytoplancton : ensemble des algues microscopiques et des cyanobactéries qui vivent en suspension dans l’eau.
- Puits de carbone : réservoir, naturel ou artificiel, qui capte et stocke le carbone de l’atmosphère.
- Sédiments : dépôts (sable, vase, débris d’organismes…) qui s’accumulent au fond de l’eau.
