L’absorption et les émissions de dioxyde de carbone par les océans est l’un des principaux facteurs qui maintiennent la concentration de CO2 dans l’atmosphère. Le CO2 est l’un des grands responsables de l’effet de serre sur la planète. Dans l’océan, la concentration de CO2 est maintenue par les organismes biologiques, la circulation de l’eau, ainsi que par les propriétés de base de l’eau, dont sa température et sa salinité.
La concentration de CO2 à la surface de l’eau est étonnamment variable d’un point à l’autre et d’une saison à l’autre au même endroit. En général, on s’attend que les régions de l’océan Arctique, y compris les mers en périphérie, absorbent activement le CO2 de l’atmosphère.
On a signalé de hauts taux d’absorption de CO2 dans les mers et polynies du Nord; il est donc important de connaître l’ampleur de l’échange de CO2 avec l’atmosphère dans l’Arctique et sa raison, afin de s’assurer de bien comprendre le cycle du carbone dans le milieu marin et que les bilans de CO2 dans l’atmosphère sont exacts. Ces derniers exigent des modèles précis du cycle du carbone dans les régions arctiques et un moyen d’observer régulièrement la concentration de CO2 à la surface de la mer dans de vastes secteurs. La télédétection par satellite est la meilleure façon de le faire.
Les mesures obtenues du NGCC Amundsen pendant son expédition annuelle ArcticNet aident à comprendre la variation de la concentration de CO2 à la surface de l’eau salée dans les zones côtières de l’Arctique canadien, y compris la baie d’Hudson; on apprend aussi dans quelle mesure des caractéristiques comme la glace marine et les panaches fluviaux influencent la concentration de CO2 dans l’eau de mer, ainsi que le flux air-mer.
On mesure non seulement le CO2 dans l’air et dans l’eau de mer, mais aussi des propriétés importantes de l’eau (par ex., salinité, température, oxygène dissous, biologie), des paramètres météorologiques et la circulation de la chaleur et des radiations (par ex., lumière solaire), de façon à établir un rapport entre la concentration de CO2 et le flux correspondant vers l’environnement local. Des efforts sont déployés pour améliorer représentation du flux associé à la concentration de CO2 dans les modèles océaniques.
Des modes de surveillance du flux air-mer sont en cours d’élaboration au moyen de la télédétection par satellite. Des variations prononcées de la concentration de CO2 dans l’eau de mer et du flux air-mer seront un indice de changements fondamentaux dans l’écosystème de la région; il pourrait s’agir de changements dans la concentration et l’épaisseur de la glace marine ou encore dans la circulation ou les propriétés de l’eau de mer, autant de facteurs liés aux changements climatiques.
Lieux de l’étude :
Des systèmes de surveillance ont été installés sur le NGCC Amundsen pour obtenir un flux constant de données pendant que le navire est en expédition. Des expériences ont eu lieu dans des camps d’observation des glaces dans le détroit de Barrows, près de Resolute, au Nunavut.
Collaborations locales :
Le travail s’effectue en étroite collaboration avec pratiquement toutes les équipes sur le navire qui sont associées à des projets d’ArcticNet, compte tenu que la concentration de CO2 dans l’eau de mer dépend de la composition chimique, physique et biologique de l’océan et de sa surface (c.-à-d. la glace marine). À son tour, l’équipe est en mesure de fournir de l’information précieuse sur un grand nombre des propriétés physiques et biochimiques de l’océan et de l’atmosphère près de sa surface.
Information sur le projet :
Tim Papakyriakou
membre du centre des sciences de l’observation de la Terre
professeur adjoint, département d’environnement et de géographie, University of Manitoba