Flux de CO2 océanique dans l’Océan Indien : 10 ans après, les nouveaux résultats du projet RECCAP


Dans le cadre du projet international RECCAP-2 (https://www.globalcarbonproject.org/reccap/) une nouvelle synthèse des flux de CO2 dans l’océan indien sur la période 1985-2018 a été réalisée. Ces travaux sont basés sur les observations océaniques de CO2 synthétisées dans la base SOCAT (https://www.socat.info/), des modèles océaniques et d’inversion atmosphériques. Les résultats indiquent que l’Océan Indien est un puits de CO2 de -0.19 (±0.1) PgC.an-1 (Petagramme de carbone par an) qui augmente progressivement au cours du temps. Dans cette zone, soumise au régime des moussons, les variations saisonnières et régionales des flux de CO2 sont prononcées. Cette analyse, pilotée par V.V. Sarma (National Institute of Oceanography en Inde, et visiteur au LOCEAN en 2022) et auquel des équipes du LOCEAN/IPSL ont contribué, a été publiée en avril 2023 dans la revue Global Biogeochemical Cycle.

L’océan, par sa capacité à absorber chaque année environ 25 % des émissions anthropiques de CO2 et plus de 90% de la chaleur en excès, joue un rôle crucial pour réguler le changement climatique. Sur la dernière décennie on estime que l’océan a absorbé en moyenne 2.9 (±0.4) PgC an-1. Si, à l’échelle globale, cette estimation est assez robuste suivant les méthodes avec un accroissement progressif du puits océanique de carbone depuis les années soixante, à l’échelle régionale des incertitudes sont notables suivant les modèles et sur les échelles de temps de l’interannuelle au décennal. Des analyses régionales détaillées sont nécessaires pour mieux identifier ces incertitudes et apprécier les processus physiques et biologiques qui gouvernent le cycle de carbone et les flux de CO2.

 

Figure 1. (a) Carte des régions de l’Océan Indien étudiées dans le programme RECCAP-2. (b) Carte des observations de CO2 en surface disponibles dans la base SOCAT et utilisées pour reconstruire les flux de CO2 (le code couleur identifie les années). (c) Climatologie des flux de CO2 annuels (les zones bleues identifient un puits de CO2, en rouge les sources de CO2). (d) Flux annuels moyens estimés pour les 4 régions et pour l’Océan Indien global suivant 4 méthodes (d’après Sarma et al., 2023).

 

Dans ce contexte le projet RECCAP (https://www.globalcarbonproject.org/reccap/) a pour objectif de fournir des résultats régionaux pour les compartiments continentaux, océaniques et les zones côtières. Pour l’Océan Indien, faisant suite à la première synthèse du projet RECCAP sur la période 1990-2009, une nouvelle analyse a été réalisée couvrant la période 1985-2018. Dans cette étude les résultats intègrent de nouveaux produits utilisant des observations de CO2 océanique disponibles dans la base de données SOCAT (figure 1b) ce qui permet de reconstruire des champs mensuels des flux de CO2 sur plusieurs années et de confronter les résultats basés sur les observations aux simulations océaniques à grande échelle ou à l’échelle régionale.

Les résultats indiquent que l’Océan Indien est un puits de carbone de -0.19±0.1 PgC yr-1 ce qui représente environ 7 % du puits océanique global. L’analyse régionale (figures 1c, d) indique que ce puits est surtout prononcé au sud de l’Océan Indien dans la zone subtropicale (-0.23±0.11 PgC yr-1), tandis que la zone de la Mer d’Arabie se comporte en qualité de source de CO2 (+0.06±0.05 PgC yr-1). L’étude, maintenant étendue sur 1985-2018, permet d’estimer pour la première fois l’évolution du puits de carbone dans cette région. Si des différences sur le flux annuel sont identifiées suivant les méthodes, les résultats suggèrent une augmentation progressive du puits de carbone d’environ 0.02 PgC.an-1 par décennie (figure 2).

 

Figure 2. Évolution du flux de CO2 dans l’Océan Indien sur la période 1985-2018 basée sur des observations (en bleu), des modèles océaniques (en rouge) et des modèles d’inversion atmosphérique (en vert). Ces résultats suggèrent une augmentation du puits de carbone océanique au cours du temps (d’après Sarma et al., 2023).

 

Au-delà des nouvelles estimations des flux de CO2 et de leurs tendances, un message important de cette synthèse concerne aussi le manque de données dans l’Océan Indien et ses zones côtières sur les années récentes. Dans ce bassin océanique, siège d’un réchauffement rapide depuis les années 2000, le puits de carbone pourrait diminuer dans le futur. De nouvelles campagnes de mesures doivent être réalisées pour mieux suivre l’évolution du CO2 océanique, quantifier le rôle futur de la pompe biologique de carbone et les conséquences d’un accroissement de CO2 dans l’océan (acidification) sur les écosystèmes marins.

Le laboratoire LOCEAN-IPSL a contribué à cette étude via les simulations de modèles régionaux et les observations de CO2 du SNO/OISO dans l’Océan Indien depuis 1998 et de la campagne Clim-EPARSES en 2019.

 

Pour en savoir plus

Article
Sarma, V.V., Sridevi, B., Metzl, N., Patra, P. K., Lachkar, Z., Chakraborty, K., et al. (2023). Air-Sea fluxes of CO2 in the Indian Ocean between 1985 and 2018: A synthesis based on Observation-based surface CO2, hindcast and atmospheric inversion models. Global Biogeochemical Cycles, 37, e2023GB007694. Doi:10.1029/2023GB007694

Références

  • Cheng, L., Abraham, J., Trenberth, K.E. et al. Another Record: Ocean Warming Continues through 2021 despite La Niña Conditions. Adv. Atmos. Sci. (2022). https://doi.org/10.1007/s00376-022-1461-3
  • de Verneil A, Lachkar Z, Smith S, Levy M. 2022. Evaluating the Arabian Sea as a regional source of atmospheric CO2: seasonal variability and drivers. Biogeosciences. 19(3):907–29
  • Friedlingstein, P., et al., 2022: Global Carbon Budget 2022, Earth Syst. Sci. Data, 14, 4811–4900, https://doi.org/10.5194/essd-14-4811-2022
  • Sarma V V S S, Lenton A, Law R M, Metzl N, Patra PK, Doney S, Lima I D, Dlugokencky E, Ramonet M and Valsala V, 2013. Sea–air CO2 fluxes in the Indian Ocean between 1990 and 2009. Biogeosciences 10: 7035-7052. doi:10.5194/bg-10-7035-2013
  • RECCAP-2: REgional Carbon Cycle Assesment and Processes, https://www.globalcarbonproject.org/reccap

Laboratoires impliqués

  • Laboratoire d’Océanographie et du Climat: Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN-IPSL)
  • CSIR-National Institute of Oceanography, Regional Centre, 176 Lawsons Bay Colony, Visakhapatnam, India

Contacts

Nicolas Metzl, V.V. Sarma et Marina Lévy


LOCEAN-IPSL