Une quantité importante de carbone organique dissous dans l’océan Arctique provient de la terre.

Publié le 13 novembre 2025 00:26:00. La fonte du pergélisol arctique libère d’importantes quantités de carbone organique dans l’océan, un phénomène qui pourrait modifier en profondeur les écosystèmes marins et le cycle mondial du carbone, selon une nouvelle étude.

• Près de 16 % du carbone organique dissous dans l’océan Arctique provient de sources terrestres, notamment du pergélisol en dégel et de l’érosion côtière.
• Une partie de cette matière organique terrestre est suffisamment stable pour survivre à un long transport et atteindre les eaux profondes de l’Atlantique Nord.
• Environ 39 millions de tonnes de carbone terrestre sont transportées chaque année de l’Arctique vers l’Atlantique.

Le réchauffement climatique accélère la fonte du pergélisol dans l’Arctique, libérant ainsi de la matière organique ancienne, piégée dans le sol pendant des siècles, voire des millénaires. Cette matière, composée de restes de plantes, de micro-organismes et d’animaux, est transportée par les rivières vers l’océan Arctique, où elle se dissout et devient de la matière organique dissoute (MOD). Selon le Dr Xianyu Kong, scientifique à l’Institut Alfred Wegener du Centre Helmholtz pour la recherche polaire et marine (AWI) et principal auteur de l’étude, « cette matière constitue un vaste réservoir de carbone organique dans l’océan, rivalisant en termes d’échelle avec la quantité de CO2 atmosphérique ».

Une collaboration entre des scientifiques allemands, norvégiens et danois a permis de quantifier précisément la quantité de carbone organique accumulée dans l’océan Arctique central. Les résultats de l’étude révèlent qu’environ 16 % de tout le carbone organique dissous dans cette région provient de la terre, et que cette contribution terrestre reste étonnamment élevée même dans les eaux profondes. « Cela suggère qu’une partie de la matière organique d’origine terrestre est suffisamment stable chimiquement pour survivre à un long transport et se déplacer du centre de l’océan Arctique vers les eaux profondes de l’Atlantique Nord », explique Xianyu Kong. « Cela relie les processus arctiques au cycle mondial du carbone. »

La dérive transpolaire, un courant de surface qui transporte de l’eau douce, de la glace de mer et des nutriments à travers l’océan Arctique vers l’Atlantique Nord, joue également un rôle important dans le transport du carbone organique. L’équipe de recherche a constaté que la quantité de carbone organique dans les régions touchées par la dérive transpolaire était environ deux fois plus élevée que dans les zones avoisinantes. Ils estiment que près de 39 millions de tonnes de carbone terrestre sont ainsi transférées chaque année de l’Arctique vers l’Atlantique.

La MOD d’origine terrestre a un impact sur le cycle du carbone organique dans l’océan Arctique en modifiant l’atténuation de la lumière, la disponibilité des nutriments et les processus microbiens. Le professeur Boris Koch, co-auteur de l’étude et océanographe chimique à l’AWI, souligne que « des études antérieures montrent que la concentration de carbone organique dissous augmente dans les environnements d’eau douce en réponse au changement climatique ». Cependant, il existait jusqu’à présent un manque de données concernant l’océan Arctique, en partie dû à un manque de méthodes analytiques appropriées. Les chercheurs de l’AWI ont comblé cette lacune en développant une nouvelle approche analytique, basée sur la spectrométrie de masse à transformée de Fourier à ultra haute résolution (FT-ICR MS), pour analyser des échantillons d’eau de mer prélevés lors de l’expédition MOSAiC en 2019/2020. « Cette méthode nous a permis d’identifier et de quantifier des milliers de formules moléculaires organiques individuelles dans l’eau de mer et de distinguer si elles provenaient de l’océan et de la glace marine ou de sources terrestres », précise Xianyu Kong. « Nous avons non seulement pu quantifier la concentration de carbone terrestre, mais également estimer dans quelle mesure la dégradation de la matière organique a déjà progressé. »

À mesure que le réchauffement de l’Arctique s’accélère, les apports de matière organique terrestre devraient augmenter, modifiant potentiellement le cycle du carbone et les processus biogéochimiques dans l’océan Arctique. Les modèles climatiques actuels ne tiennent pas encore pleinement compte de ces phénomènes. « Ces résultats constituent une base importante pour prédire comment les apports provenant de la terre affectent les écosystèmes marins de l’Arctique et l’inventaire du carbone arctique dans un contexte de réchauffement climatique », conclut Xianyu Kong.

Publication originale

Kong, X., Lechtenfeld, OJ, Kaesler, JM et al. Contribution terrestre majeure au bilan de carbone organique dissous dans l’océan Arctique. Nat. Géosci. (2025).

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