Publié le 2024-05-03 10:15:00. Une étude de l’Université Rutgers révèle que la disponibilité du fer dans les océans influence directement la capacité du phytoplancton à produire de l’oxygène, avec des conséquences potentielles sur l’ensemble de la chaîne alimentaire marine et le cycle du carbone.
- Le fer, micronutriment essentiel, est un facteur limitant la production d’oxygène par le phytoplancton dans de vastes zones océaniques.
- Des pénuries de fer peuvent réduire l’efficacité de la photosynthèse jusqu’à 25 %, entraînant un gaspillage d’énergie et un impact sur la croissance des algues.
- Le changement climatique pourrait aggraver ces pénuries en modifiant les schémas de circulation océanique et la quantité de fer atteignant la mer.
L’oxygène que nous respirons ne provient pas uniquement des forêts terrestres. Une part significative est produite par le phytoplancton, ces minuscules algues marines qui constituent la base de la vie océanique. Une nouvelle recherche, menée par des scientifiques de l’Université Rutgers et publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, met en lumière le rôle crucial du fer dans ce processus vital.
Le phytoplancton, véritable poumon de l’océan, dépend du fer pour se développer et réaliser la photosynthèse, le processus par lequel il convertit la lumière du soleil en énergie chimique tout en libérant de l’oxygène. Ce micronutriment arrive dans les océans principalement grâce à la poussière transportée par les vents depuis les déserts et les régions arides, ainsi qu’aux eaux de fonte des glaciers.
« Chaque respiration que vous prenez contient de l’oxygène provenant de l’océan, libéré par le phytoplancton »,
Paul G. Falkowski, titulaire de la chaire Bennett L. Smith en affaires et ressources naturelles à Rutgers-Nouveau-Brunswick et co-auteur de l’étude
L’étude révèle que lorsque le fer est rare, jusqu’à 25 % des protéines responsables de la capture de la lumière par le phytoplancton se retrouvent inactives, réduisant considérablement l’efficacité de la photosynthèse. En d’autres termes, une partie de l’énergie solaire est gaspillée sous forme de fluorescence au lieu d’être convertie en énergie utilisable.
Les conséquences de ces pénuries de fer pourraient être importantes, notamment pour les écosystèmes marins. Le phytoplancton est en effet la principale source de nourriture du krill, une petite crevette qui constitue l’alimentation de base de nombreux animaux de l’océan Austral, tels que les manchots, les phoques, les morses et les baleines. Une diminution de la quantité de phytoplancton disponible pourrait donc entraîner un déclin des populations de ces espèces emblématiques.
Les chercheurs, dirigés par Heshani Pupulewate, ont mené des observations directes en haute mer lors de deux voyages en 2023 et 2024 à bord d’un navire de recherche britannique. Ils ont parcouru l’océan Atlantique Sud et l’océan Austral, de la côte sud-africaine jusqu’à la zone de glace du gyre de Weddell. À l’aide de fluoromètres spécialement conçus, ils ont mesuré la fluorescence du phytoplancton, un indicateur de l’efficacité de la photosynthèse, et ont ajouté des nutriments pour observer si le processus pouvait être relancé.
« Nous voulions comprendre ce qui se passe réellement au niveau moléculaire dans le phytoplancton dans des environnements naturels », explique Pupulewate. Les résultats confirment que le fer joue un rôle clé dans le contrôle de la photosynthèse et que sa disponibilité influence directement la productivité des océans.
Selon Falkowski, le changement climatique pourrait exacerber le problème en modifiant les courants océaniques et en réduisant l’apport de fer dans les mers. Bien que cela ne menace pas directement notre capacité à respirer, cela pourrait avoir des répercussions significatives sur la santé des écosystèmes marins et le cycle mondial du carbone.
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