les océans face au changement climatique

PARTIE 2 : L’HOMME BOULEVERSE LES GÉANTS DE LA NATURE
L ES O C É A N S
F A C E A U C H A N G E M E N T C L I M AT I Q U E
LIVRET 10
S ommai r e
3
INTRODUCTION
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L’ESSENTIEL
5
6
7
9
L’OCéAN ET L’ATMOSPHèRE, DES éCHANGES CONSTANTS
• LE POUMON DE NOTRE PLANèTe
• LES OCéANS, DES PUITS DE CARBONE
• L’OCéAN AU CŒUR DU CYCLE DE L’EAU
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LA MéCANIQUE OCéANIQUE
• CONTRE VENTS ET MARéES, LES COURANTS MARINS
• DES éLéMENTS PERTURBATEURS LOCAUX ET PONCTUELS
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L’OCéAN ESSENTIEL POUR LES HOMMES
• LE PLUS GRAND RéSERVOIR DE MATIèRES PREMIèRES DE LA PLANèTE
• PIERRE ANGULAIRE DE L’éCONOMIE
• DES Côtes prises d’assault
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29
LE CHANGEMENT CLIMATIQUE ET LES ACTIVITéS HUMAINES BOULEVERSENT LES OCéANS
• UN MIROIR DES ACTIVITéS HUMAINES
• vers un océan sans poisson ?
• BIENTÔT LES PIEDS DANS L’EAU ?
• UN CAILLOU DANS L’ENGRENAGE OCéANIQUE
• TROP PLEIN DE CO2
31
éPILOGUE
32
SOURCES
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I nt ro d uction
animales et végétales sur notre planète. 6,5 millions se trouvent
sur la terre ferme et 2,2 millions en milieu aquatique. Or, sur
ces 2,2 millions d’espèces, seules 3 à 5% ont été étudiées et un
million seraient encore à découvrir !
Il y a 3,8 milliards d’années, la vie est apparue ici, au cœur des
océans. Elle s’est développée en quelques millions d’années
avant de gagner la terre ferme. Aujourd’hui encore, la vie sur
notre planète reste fortement liée à la présence des océans. Ils
jouent un rôle primordial dans l’équilibre de la planète.
Partons à la découverte de cet univers fascinant et méconnu
qui subit lui aussi les effets du réchauffement climatique.
Découvrez la vidéo « L’océan et le
réchauffement climatique »
© sdecoret - Fotolia.com
V
ue de l’espace, la Terre ressemble à une petite bille bleue
perdue dans le noir profond de l’univers. C’est pourquoi
les astronautes l’ont surnommée « Planète bleue ». Cette
belle couleur vient de l’immense étendue ininterrompue d’eau
salée qui entoure les terres du globe. Voici l’océan. Appelé aussi
océan mondial, ou planétaire, il est divisé en 5 grands
ensembles : Atlantique, Pacifique, Indien, Arctique et Antarctique.
Qui sont à leur tour chacun découpés en mers, golfes, baies,
détroits… Au total, l’océan couvre près de 71% de la surface
de la Terre ! Et pourtant, il nous est encore bien méconnu.
Nous voyageons plus facilement dans l’espace que dans les
profondeurs abyssales. La Lune nous est moins étrangère
que les fonds marins qui nous entourent. Il faut dire qu’il n’est
pas simple d’atteindre les grandes profondeurs. L’ endroit le
plus profond de la planète se trouve dans le Pacifique, à l’Est
des Philippines : la Fosse des Mariannes et ses 11 034 mètres
détiennent le record de profondeur. Seules deux expéditions
ont déjà réussi à y accéder. Pour une grande partie, les habitants
du monde du silence nous sont eux-aussi étrangers. En 2011,
des études américaines ont recensé 8 700 000 espèces
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L ’ ES S E N T I E L
1
Contrairement aux idées reçues, ce ne sont pas les
forêts mais les océans qui sont le poumon le plus
actif de notre planète. Ils nous fournissent plus de
la moitié de l’oxygène que nous respirons.
2
Les océans jouent un rôle essentiel pour la planète.
En tant que puits de carbone, ils captent une partie
importante des émissions de gaz carbonique,
notamment dues aux activités humaines.
3
L’océan est animé par un brassage permanent.
Les courants de surface et les courants profonds
transportent la chaleur d’une région du globe et
à une autre et participent ainsi à la régulation du
climat de la Terre.
4
5
Les activités humaines ont également un impact
sur l’océan. Chaque année des millions de déchets
y sont déversés. La surpêche met quand à elle
de nombreuses espèces animales et végétales en
danger.
En émettant du CO2 dans l’atmosphère, les hommes
réchauffent la planète et bouleversent l’équilibre
des océans : le niveau des eaux augmente, la
circulation océanique est perturbée et l’eau des
mers devient plus acide.
CHAPITRE 1
L ’ O C é A N E T L ’ AT M O S P H è R E ,
D ES é C H A N G ES C O N STA N TS
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LE POUMON DE NOTRE PLANèTE
Partout dans l’océan, là où filtre assez de lumière
et abondent les nutriments, vivent des organismes
microscopiques : de petites algues qui portent le nom
de phytoplancton ou plancton végétal. Ensemble,
ces milliards de petits végétaux marins forment des
nuées vertes au cœur des mers, dont les satellites
photographient parfois les efflorescences massives,
visibles de l’espace. Ce sont les producteurs primaires
de l’océan, comme les végétaux terrestres sont ceux
des forêts.
les invertébrés, les poissons, les requins et jusqu’à
l’homme.
Le phytoplancton est indispensable à la vie. Des
plus petits organismes aux plus grands prédateurs,
l’ensemble de la chaîne alimentaire marine commence
par ces organismes microscopiques. Le phytoplancton
est mangé par le zooplancton – le plancton animal
- qui va être mangé à son tour par un autre type de
zooplancton, carnivore cette fois-ci. On peut remonter
ainsi toute la chaîne alimentaire en passant par
Pour cela il a besoin d’eau, de lumière et de dioxyde
de carbone. Afin de capter le maximum de lumière,
le plancton végétal se développe au plus près de la
surface de l’eau. Il absorbe alors le CO2 atmosphérique
dissout dans la couche superficielle de l’océan. En
utilisant de l’eau, l’énergie fournie par la lumière et
le dioxyde de carbone, le phytoplancton produit de
l’oxygène et du glucose : c’est la photosynthèse.
© Wild-Touch / SarahSitruk
Les chaînes alimentaires marines dépendent donc
entièrement du phytoplancton. Et la vie terrestre aussi
! Ces micro-organismes qui fournissent plus de la
moitié de l’oxygène que nous respirons ? Les océans
sont le poumon le plus actif de notre planète. Comme
les plantes sur Terre, le phytoplancton produit une
réaction de photosynthèse, sous-marine cette fois-ci.
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LES OCéANS,
DES PUITS DE CARBONE
C’est en grande partie grâce au microscopique phytoplancton que les océans
détiennent le titre de principal puits de carbone naturel de la Terre. Par le mécanisme de
la photosynthèse, ces micro-algues et les cyanobactéries - un ensemble de bactéries
qui font elles aussi de la photosynthèse - jouent un rôle dans la séquestration du CO2.
Leur pouvoir de captation du dioxyde de carbone est extraordinaire : chaque année,
elles attrapent 70 milliards de tonnes de carbone. Parmi elles figurent le quart des
émissions de CO2 dues aux activités humaines.
donc du dioxyde de carbone (CO2) qui se
dissout en interagissant avec les molécules
d’eau (H2O). Emprisonnées dans les océans,
ces quantités de carbone ne contribuent plus
à l’effet de serre.
© CNRS Photothèque / Frédéric ZUBERER
Les masses d’eau de surface, en contact permanent avec l’atmosphère, capturent
© Creative Commons Kevin Dooley
Les mers du globe forment ainsi un réservoir
de carbone d’une capacité 20 fois supérieure à
celle de la biosphère.
© Wild-Touch / Sarah Del Ben
© Lucie Jourdane
© Creative commons
Eustaquio Santimano
© Wild-Touch / Yanick Gentil
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Q u ’ e s t - c e q u ’ u n p u i t s n a t u re l d e c a r b o n e ?
Forêts, océans, mangroves et tourbières, les puits de
carbone sont des réservoirs qui captent et stockent le
dioxyde de carbone présent dans l’atmosphère. Grâce
à ce processus les océans, participent à la régulation
du climat.
Les puits de carbone constituent un élément essentiel
de la lutte contre le réchauffement climatique, car ils
stockent une partie importante du gaz carbonique
présent dans l’atmosphère.
Les principaux puits de carbone naturels de notre
planète sont les écosystèmes terrestres et maritimes,
mais bien devant les forêts et les tourbières, le principal
puits naturel de carbone est l’océan mondial.
Pourtant ces puits naturels de carbone, sur terre
comme en mer, subissent les effets des dérèglements
du climat. Les chiffres sont formels : leur capacité
d’absorption de CO2 diminue et cela risque de poser de
graves problèmes à l’avenir, quand le carbone viendra
à s’accumuler dans l’atmosphère, accentuant encore
un peu plus l’augmentation des températures sur Terre.
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L’OCéAN AU CŒUR DU CYCLE DE L’EAU
L’ océan et l’ atmosphère échangent aussi de l’eau. Leur lien est très
fort dans le cycle de l’eau. L’ eau océanique s’ évapore et rejoint
l’atmosphère avant de se déverser à nouveau sur terre sous forme
de précipitations. L’ océan libère ainsi des milliards de litres d’eau
chaque seconde.
Il est amusant de voir à quel point la couleur bleue que l’océan
donne à notre planète est trompeuse. Car si les océans couvrent
plus de 70% de la surface du globe, l’ eau ne représente que
0,023% de la masse totale de la Terre et moins d’un millième de
son épaisseur !
Po u rq u o i l ’ e a u d e m e r e s t - e l l e s a l é e ?
Comment ces éléments se retrouvent-ils dans l’eau ? C’est lors
de son voyage à travers la planète que l’eau se charge en ions.
Lorsqu’elle s’écoule sur terre et dans les rivières, l’eau s’enrichit de
sels et de minéraux par dissolution des roches. Les eaux douces
souterraines et de surface sont donc très légèrement « salées » à
cause de ces ions. Par écoulement, ces ions sont entraînés jusqu’à
l’océan. Lorsque l’eau s’évapore à nouveau, les ions demeurent
dans l’océan où leur concentration augmente. Le sodium peut
aussi provenir du plancher océanique duquel il a été arraché lors
de la formation initiale des océans.
L’autre ion dominant du sel, l’ion chlorure, provient de gaz présents
à l’intérieur de la Terre. Les mers se chargent de ces ions lors des
éruptions volcaniques, à terre, ou des monts hydrothermaux,
des cheminées sous-marines qui rejettent de la fumée appelées
fumeurs noirs.
Les échanges qui se produisent entre l’océan et l’atmosphère sont
au cœur de l’équilibre de notre planète. Le contact permanent
© Creative Commons Steve Grosbois
On dit de l’eau de mer qu’ elle est « salée » parce qu’elle contient
des substances dissoutes, les sels, comme l’ion chlorure ou l’ion
sodium. On trouve 30 à 40 grammes de sels dissous pour un
kilogramme d’eau de mer.
En proportion, 97,2% de l’eau de la planète est salée. Et
seulement 2,8% de l’eau est douce. Une partie de cette
eau douce est emprisonnée dans les glaces des calottes
polaires ou est stockée dans les nappes souterraines, les lacs,
les rivières et l’atmosphère. Au final, moins de 1% de l’eau présente
sur la planète est disponible pour les besoins de l’homme. Et
parmi elle, seule une infime partie est propre à la consommation.
entre ces deux géants est à l’origine des grands mouvements qui
animent les masses d’eau.
CHAPITRE 2
LA MéCANIQUE OCéANIQUE
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Photo : © Creative Commons abac077
Schéma : © Loïc Fontimpe
CONTRE VENTS ET MARéeS,
LES COURANTS MARINS
Les océans sont loin d’être une vaste étendue d’eau calme ! C’est
un univers tumultueux, empli de tourbillons auxquels s’ajoutent
de grands courants océaniques. En soufflant, les vents agitent
la surface de l’eau et mettent en mouvement les eaux de surface
qui entraînent à leur tour les eaux un peu plus profondes. Les
mille premiers mètres subissent ainsi la puissance des vents qui
activent les grands courants de la planète : le Gulf Stream, le
Kuroshio, l’Antarctique circumpolaire… Les courants ne suivent
pas exactement le sens du vent. La rotation de la Terre influence
leur direction. Selon si l’on est dans l’Hémisphère Nord ou Sud,
les courants seront déviés plutôt à gauche ou à droite.
Les courants ne sont pas les seuls mouvements qui agitent la
surface des océans. La conjonction de vents très puissants,
et d’une baisse de pression atmosphérique est à l’origine
des tempêtes. Elles ne doivent pas être confondues avec
les tsunamis. Ces vagues géantes, qui peuvent ravager les
littoraux où elles s’abattent, ne sont pas liées aux vents mais
aux mouvements des plaques tectoniques. Un séisme ou une
éruption volcanique sous-marine provoquent le déplacement
d’une énorme masse d’eau, à l’origine des tsunamis dévastateurs
pour les régions côtières.
Même la Lune joue les agitatrices ! Les océans sont aussi
animés en surface par une force lointaine et puissante : la force
gravitationnelle de la Lune. Chaque jour, cette force provoque
le phénomène des marées et participe ainsi au grand brassage
des eaux de surface.
© Creative Commons Miwok
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Grâce aux courants marins, les océans jouent un rôle clé dans l’équilibre du climat sur Terre. Présents dans tous les océans du globe et
connectés entre eux, ils redistribuent la chaleur des eaux chaudes vers les eaux froides de la planète, des régions tropicales aux régions
polaires. Cet extraordinaire système de tapis roulants de chaleur est appelé circulation thermohaline.
Une fois emportée dans ce circuit, une goutte d’eau va
accomplir un véritable tour du monde qui prendra près
de 2 000 ans. Tombée à l’Ouest du Mexique, son voyage
commence dans un courant de surface du Pacifique
tropical, passe dans l’Océan Indien, contourne l’Afrique,
atteint le Sud de l’Atlantique, remonte vers l’Equateur
et poursuit encore vers le Nord. Arrivée aux confins du
Groenland, la petite goutte d’eau va plonger dans les
profondeurs et entamer son trajet de retour qui l’amènera
autour de l’Antarctique, avant de remonter très lentement
des abysses vers la surface.
© Loïc Fontimpe
©
Les moteurs qui permettent aux masses d’eau de se
déplacer sont les différences de température et de salinité
entre les couches d’eau de l’océan :
L’eau froide est plus dense que l’eau chaude.
L’eau salée plus dense que l’eau douce.
à l’équateur, l’eau chaude et peu salée remonte vers les
régions polaires où elle se charge en sel lorsque l’eau se
transforme en glace. Elle plonge alors dans les profondeurs
pour revenir aux tropiques.
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© Loïc Fontimpe
Q u ’ e s t - c e q u e l e G u l f S t re a m ?
L’un des courants océaniques les plus connus est le Gulf
Stream. On en entend particulièrement parler dans le contexte
du réchauffement climatique avec cette inquiétude : et si le
Gulf Stream s’arrêtait ? Derrière cette question pointe le
spectre d’une Europe du Nord recouverte par les glaces. Qu’en
est-il ?
Le Gulf Stream est le principal courant de l’Atlantique Nord. Il se
forme à l’Est de la Floride par la rencontre de plusieurs masses
d’eau parvenues jusqu’au Golfe du Mexique. Ce courant marin
est souvent comparé à une rivière qui circulerait au cœur de
l’océan, une rivière plus puissante qu’aucun fleuve sur terre.
Son débit peut atteindre jusqu’à 140 millions de mètres cubes
par seconde. Mille fois plus que le fleuve Amazone !
Le Gulf Stream est un courant chaud qui se dirige
vers l’Est et le Nord-Est, il adoucit le climat du Nord
de l’Europe en limitant la formation de glace de mer.
Cette dérive atlantique permet aux populations de vivre
sur le littoral dans un climat tempéré.
Le Gulf Stream est un maillon essentiel de la circulation
thermohaline. Son extrémité nord réchauffe les eaux des mers
du Groenland, de la Norvège et de l’Islande. Dans ces régions,
la capacité de ses eaux à plonger vers les profondeurs dépend
des paramètres des eaux de surface.
Si le réchauffement climatique ou la fonte des glaces viennent
à diminuer leur densité, la plongée des eaux de surface pourrait
être ralentie voire bloquée.
L’intensité de la circulation thermohaline en serait diminuée,
ce qui pourrait provoquer un refroidissement de ces régions.
Le 5ème rapport du GIEC confirme qu’il est probable que le
Gulf Stream ralentisse au cours du XXIème siècle. Mais son
arrêt, lui, n’est pas pour demain.
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DES éLéMENTS PERTURBATEURS
LOCAUX ET PONCTUELS
À cette circulation viennent s’ajouter des phénomènes
perturbateurs ponctuels. C’est le cas des phénomènes El Niño
et La Niña, témoins du lien étroit entre l’océan et l’atmosphère.
On entend souvent dire qu’El Niño et La Niña sont des courants,
et notamment qu’El Niño est un courant chaud. Or ce n’est
pas tout à fait exact. Ce sont plutôt deux états opposés d’une
oscillation climatique qui a lieu dans le Pacifique tropical.
Ce phénomène climatique est tellement puissant qu’il a des
répercussions sur l’ensemble de la planète. Les grandes vagues
d’Hawaï ou de Californie, emblématiques pour les surfeurs, sont
dues à de la houle longue, générée par des orages des milliers
de kilomètres plus loin.
Phénomène climatique normal
AMérique du Sud
Eau FROIDE
Voilà comment les choses se déroulent en temps normal, sans
l’intervention de El Niño et La Niña.
Aux abords de l’Indonésie, dans le Pacifique équatorial, se
trouve une immense masse d’eau très chaude, aux alentours
de 30 degrés. Les alizées soufflent vers les côtes asiatiques
et maintiennent cette nappe d’eau chaude dans la région. Elle
entraîne une forte évaporation qui donne lieu à d’abondantes
précipitations, arrosant ainsi toute l’Asie du Sud-Est, de
l’Indonésie à l’Australie.
A l’inverse, de l’autre côté du globe sur les côtes de
l’Amérique du Sud, l’eau est beaucoup plus froide, proche de
15 degrés. Nous sommes au niveau de l’équateur, mais c’est
ici que remontent les eaux froides et profondes qui charrient
nutriments et plancton dont raffole la vie marine. Les poissons
viennent frayer ici en abondance, assurant une pêche faste tout
au long de l’année.
Eau CHAUDE
ASIE DU SUD-EST
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El Niño
La Niña
Mais tous les trois à dix ans, à un rythme assez irrégulier, ce bel
équilibre est perturbé. La pression atmosphérique augmente
vers l’Asie et diminue vers l’Amérique. Les vents diminuent
soudain et leur intensité n’est plus assez forte pour maintenir la
masse d’eau chaude au large de l’Indonésie. Celle-ci se déplace
alors et traverse l’océan Pacifique jusqu’à l’Amérique du Sud.
Les eaux péruviennes se réchauffent. Les poissons se font rares
et de violentes précipitations s’abattent sur l’Amérique du Sud.
De son côté, l’Asie subit une terrible sécheresse. C’est ce qu’on
appelle le phénomène El Niño. Cette perturbation peut durer
de 10 à 14 mois.
C’est alors que La Niña entre en jeu, rebattant les cartes. Les
vents changent et repoussent la masse d’eau chaude vers
l’Indonésie. La remontée des eaux froides au niveau du Pérou
se remet alors en marche. Mais cette fois-ci, le système est
accentué : les vents sont encore plus forts et les eaux encore
plus froides. Voilà ce que l’on nomme La Niña.
Dans leur sillage, El Niño et La Niña bouleversent
complètement le climat de ces deux régions et ne sont pas
sans conséquences pour les populations locales. Parmi elles,
des pénuries de poissons au Pérou. Ou encore d’intenses
sécheresses en Asie.
Phénomène El Niño
AMérique du Sud
Eau CHAUDE
ASIE DU SUD-EST
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CHAPITRE 3
L’OCéAN
ES S E N T I E L P O U R L ES H O M M ES
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LE PLUS GRAND RéSERVOIR
DE MATIèRES PREMIèRES DE LA PLANèTE
Mais, les espèces qui peuplent les mers ne sont pas les seules ressources
à intéresser les hommes. Les fonds marins renferment de véritables
trésors : d’immenses réserves de matières premières et d’hydrocarbures.
Les profondeurs océaniques renferment ainsi d’immenses poches de
pétrole. Mais leur extraction relève du défi technologique et présente une
prise de risque écologique énorme : au moindre dysfonctionnement, des
litres de pétrole peuvent se répandre directement dans les profondeurs
marines et détruire des écosystèmes rares et fragiles.
D’autre part, 80% des réserves minérales terrestres se trouvent sous les
eaux océaniques. On y trouve aussi des métaux comme le cuivre ou le
cobalt, utilisés pour fabriquer les smartphones et les ordinateurs.
Voilà pourquoi, pour nos sociétés, qui reposent en grande partie sur les
énergies fossiles, ces réserves attisent les convoitises.
© Creative Commons Romain Lefort
L’océan est en premier lieu un réservoir de nourriture. Chaque jour,
près de 3,5 milliards de personnes y trouvent leur première source de
protéines. Autrement dit, près d’un être humain sur deux se nourrit grâce
aux poissons, aux crustacés, aux coquillages… L’océan est en quelque
sorte le « garde-manger » de l’humanité.
© Creative Commons Seema Krishnakumar
© Creative Commons Agência Brasil
© Creative Commons Merlijn Hoek
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PIERRE ANGULAIRE
DE L’éCONOMIE
Pêche,
exploitation
des
ports,
transport
maritime, activités offshore… Le secteur maritime
joue un rôle très important dans l’économie
mondiale. C’est à travers la navigation que le
commerce international est né. Aujourd’hui encore
ce mode de transport est au cœur des échanges
mondiaux, près de 90% des marchandises
traversent les océans à un moment de leur
commercialisation. En France, le secteur maritime
représente plus d’emplois que les banques ou
l’industrie automobile. Cela n’est pas dû au hasard.
La France est un géant océanique. Avec ces
11 millions de km2, elle possède le deuxième plus
grand espace maritime au monde derrière les
états-Unis. La grande majorité de ce territoire
maritime se dessine le long des côtes d’OutreMer. La Polynésie française à elle seule fait la taille
de l’Europe.
L’ océan représente aussi un enjeu majeur pour
l’industrie pharmaceutique. La diversité animale
et végétale constitue un formidable stock de
molécules. La moitié des médicaments que l’on
trouve en pharmacie sont issus de la nature et
la recherche se penche de plus en plus sur les
océans pour en élaborer de nouveaux. Les mers
du globe abritent des espèces confrontées à des
environnements très différents qui leur posent
des défis diversifiés. La vie n’est pas la même dans
les mers chaudes des tropiques, dans les océans
des Pôles, dans les profondeurs des abysses ou à
la surface de l’eau. A chaque étage, les espèces
marines doivent trouver les clés pour s’adapter à
leur environnement.
L’ observation de toutes ces espèces, de la manière
dont elles se comportent, des facultés qu’elles
développent permet aux scientifiques d’élaborer
des médicaments. L’ objectif, pour les chercheurs,
est de copier les propriétés de molécules
présentes dans la nature qui leur permettront de
s’attaquer à des virus, de trouver des solutions
contre certaines maladies. Ils partent ainsi en
quête des bonnes molécules, observent les
actions qui leur sont propres. Puis, une fois qu’ils
ont repéré celles qui ont activité intéressante, ils
les isolent et les testent en laboratoire. Ensuite,
les plus prometteuses sont modifiées et adaptées
pour être utilisées à des fins médicales. Il faudra
alors recréer ces molécules artificiellement. Ce qui
permettra de les reproduire en très grand nombre.
Avec elles, de nouveaux médicaments verront le
jour.
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DES CôTES
PRISES D’ASSAUT
© Lucie Jourdane
Deux personnes sur trois vivent au bord des océans, sur une
bande de terre infime, de 60 de kilomètres de large. En France
on compte ainsi 272 habitants au km2 contre 108 en moyenne
sur le reste du territoire. Et la population côtière voit son nombre
augmenter en période estivale. En Méditerranée, premier centre
touristique au monde, les touristes affluent du monde entier pour
se baigner et profiter du soleil. Mais comment les accueillir ? Pour
répondre à la demande, les pays voisins ont dû construire sur
les côtes des hôtels et autres infrastructures. Cette urbanisation
massive des littoraux a accentué le bétonnage des paysages,
repoussé la faune et la flore…
L’ urbanisation à outrance des bords de mer est un réel souci
écologique. Bien souvent, le littoral devient aussi le dernier
refuge de populations poussées à fuir par la destruction
d’autres milieux naturels. Ainsi, dans les pays d’Asie du Sud
Est, la déforestation provoque l’exode vers les côtes. Au-delà
de la nature empiétée, les milliers de personnes qui habitent
sur les littoraux et se pressent sur les côtes en été, génèrent
nécessairement d’énormes quantités de déchets et d’eaux
usées. Si leur traitement n’est pas efficace, des tonnes de
déchets supplémentaires partent directement dans les océans,
et bouleversent l’équilibre marin.
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CHAPITRE 4
L E C H A N G E M E N T C L I M AT I Q U E
E T L ES A CT I V I T é S H U M A I N ES
B O U L E V E RS E N T L ES O C é A N S
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UN MIROIR
DES ACTIVITéS HUMAINES
Comment ces déchets traversent-ils les continents pour finir
au cœur des océans ? La canette jetée dans la rue, le mégot
de cigarette laissé au sol, le sac plastique qui s’envole : chaque
déchet que l’on ne jette pas dans une poubelle pour qu’il soit
recyclé a de grandes chances de finir sa course dans les océans.
C’est surtout vrai pour les déchets solubles qui passent par les
éviers, les toilettes, les égouts d’usine. Emportés par les vents,
poussés par la pluie, ces détritus s’échouent sur les bords des
rivières, sont embarqués par les flots, rejoignent les fleuves et
finissent dans l’océan. Une fois dans le grand bain, les déchets
plastiques mettront plusieurs centaines d’années avant de
disparaître.
© Creative Commons Boris Drenec
© Creative Commons Viability Street
Chaque année, ce sont près de six millions de déchets qui se
déversent dans les océans, une quantité vertigineuse ! Ces
déchets proviennent à 75% de la terre. Le reste est généré
par les activités maritimes, le transport ou la pêche. Engrais,
pesticides, rejets industriels sont autant de polluants. Mais c’est
le plastique qui représente l’immense majorité des déchets
océaniques. Trois cent millions de tonnes de plastique sont
produites chaque année dont plus de 10% se retrouvent dans
les mers du globe.
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UN 8ème continent... de plastique
© Creative Commons Pierre Guinoiseau
Sur la planète, quatre étendues de déchets similaires ont
été recensées. Même l’Antarctique isolé de toute civilisation,
perdu à plusieurs milliers de kilomètres de toute ville, n’est pas
à l’abri de cette pollution. On retrouve des déchets jusque sur
ses côtes.
© CNRS Photothèque - FICHAUT Bernard
L’ampleur du phénomène est telle qu’un véritable continent
de plastique a été découvert en 1997 dans le Nord-Est du
Pacifique. Il s’étend sur 3,4 millions de km soit six fois la
superficie de la France ! L’ image du continent est un peu fausse,
elle symbolise surtout l’idée d’une immense plaque compacte
de déchets dérivant sur les océans. Ce sont plutôt des millions
de micro particules de plastique en suspension à la surface
ou dans les 30 premiers mètres de l’océan. C’est pourquoi on
parle aussi de soupe de plastique. Cet amas de déchet s’est
formé ici, au cœur du Pacifique, par le jeu des courants. Dans
cette région du globe, les courants se rencontrent et, animés
par la rotation de la Terre, ils créent un tourbillon où se sont
accumulés les déchets transportés dans les eaux au fil des
années.
PAGE 23
La présence de déchets dans les océans et notamment de microparticules
de plastique est une véritable catastrophe pour l’ensemble de la
biodiversité. Chaque année, le plastique tue 100 000 mammifères marins,
un million d’oiseaux et un nombre incalculable de poissons. Confondu avec
le plancton, le plastique est avalé par les tortues, les mammifères… et finit
par obstruer leurs systèmes digestifs.
Le naufrage de l’Erika en 1999 a marqué la France. En décembre, lors d’une
violente tempête, le navire maltais se brise au large de la Bretagne. à son
bord il transporte plus de 30 000 tonnes de fioul qui s’écoulent alors
dans l’Atlantique. La marée noire s’étend sur plus de 400 km, et atteint les
côtes françaises. Le Finistère, le Morbihan, la Loire Atlantique, la CharenteMaritime, aucun département n’est épargné. Certaines zones sont couvertes
d’une couche de fioul de 5 à 30 cm d’épaisseur. C’est une catastrophe.
Les scènes apocalyptiques se multiplient : les plages sont recouvertes de
cette substance visqueuse, les oiseaux prisonniers, les plantes asphyxiées,
l’odeur du pétrole se répand… La réaction s’organise, le fioul restant dans
les cuves du navire est pompé, des opérations de nettoyage du littoral
se mettent en place. Les dégâts sont colossaux : au niveau écologique,
sanitaire et économique. Les touristes désertent la région ; les ostréiculteurs
doivent abandonner leurs cultures ; des milliers d’oiseaux meurent ; les
substances réputées cancérigènes du fioul se diffusent… Des années ont
été nécessaires pour nettoyer les côtes et les conséquences sont pour
certaines irréparables.
© Creative Commons Marie Sophie Bock Digne
La biodiversité marine doit aussi faire face à des pollutions plus ponctuelles
mais tout aussi dramatiques. Ce sont les fameuses marées noires. Elles
surviennent de façon volontaire ou accidentelle et se traduisent par le
déversement dans l’océan d’importantes quantités d’hydrocarbures. Le
pétrole vient napper la surface de l’eau et dérive au gré des courants. La
marée noire est ainsi repoussée vers les continents et vient polluer les côtes.
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VERS UN OCéAN
SANS POISSONS ?
© Creative Commons Magali M
© Creative Commons Yannick
Par le passé, les pêcheurs partaient en mer avec de petites
embarcations, pêchant pour se nourrir et vendre leur
butin à la population locale. Les années 50 marquent un
tournant. La pêche s’industrialise. De grosses embarcations
sillonnent désormais les mers équipées d’immenses filets,
de radars qui permettent à coup sûr de localiser le poisson.
Certains navires usines sont capables de congeler le poisson,
permettant aux pêcheurs de ratisser une zone sans avoir à
rentrer au port. Difficile d’échapper à cette pêche intensive.
Les quantités pêchées ne cessent d’augmenter. D’autant que
le commerce n’est plus local mais s’exporte désormais dans le
monde entier. La conséquence ? De nombreuses espèces de
poissons sont aujourd’hui menacées de disparition, victimes de
la surpêche. Les poissons adultes sont capturés avant d’avoir
eu le temps de se reproduire, de grandir et de conserver une
population pérenne. La surpêche est un véritable danger
pour les poissons mais elle bouleverse également les activités
humaines. Quand les quantités de poisson diminuent, ceux qui
en vivent risquent de perdre leur emploi et leurs revenus.
© Creative Commons F Lamiot
Depuis toujours, l’océan sert de garde-manger pour les
hommes. Pendant longtemps, il a été considéré comme une
réserve inépuisable. Force est de constater que c’est une idée
fausse. D’année en année, les stocks de poissons diminuent.
Depuis le milieu du XXème siècle, la pêche a subi une profonde
mutation.
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BIENTÔT
LES PIEDS DANS L’EAU ?
© CNRS Photothèque / Thomas VIGNAUD
Si la pollution à des effets bien visibles sur les océans, d’autres
activités plus difficiles à voir les bouleversent en profondeur.
Depuis plus d’un siècle, nous émettons de plus en plus de CO2
dans l’atmosphère. Puissant gaz à effet de serre, le dioxyde de
carbone réchauffe la Terre. On assiste depuis quelques années
à une hausse mondiale des températures. L’ océan, agissant
comme une plaque de fonte, stocke de plus en plus de chaleur
et se réchauffe. Une eau plus chaude a des conséquences
sur les écosystèmes vivant au cœur des océans qui doivent
s’adapter à cette nouvelle donnée. Mais plus étonnant, en se
réchauffant, l’eau fait monter le niveau des océans. Comme
cela est-il possible ? Les propriétés de l’eau font qu’une masse
élémentaire d’eau chaude se dilate, comme si elle gonflait, et
occupe un espace plus important. C’est cette dilatation qui
provoque en partie la montée du niveau des océans.
Depuis 1993, les satellites altimétriques Topex et Jason1/2
observent les variations du niveau de la mer sur tout le globe.
Depuis 2005, le programme international ARGO a couvert
l’ensemble des océans du globe de balises de mesure de la
température et de la salinité. Elles peuvent plonger jusqu’à 2 000
mètres pour effectuer des mesures très précises. Ces mesures
fournissent aux chercheurs de précieuses informations. Ainsi,
on apprend que chaque année le niveau des océans monte de
3,2 mm. La dilatation de l’eau est responsable d’une montée
de 1,1 mm par an. La fonte d’une partie de la cryosphère, les
glaces de terre, joue elle aussi un rôle important. Les glaciers
représentent une augmentation de 0,9 mm/an et les calottes
de glace de 0,6 mm/an.
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Cependant l’eau ne monte pas autant sur l’ensemble de la planète.
On observe de fortes disparités régionales. Par exemple, dans
l’Ouest du Pacifique, l’eau est montée de 20 cm au cours des
20 dernières années. Et les prévisions annoncent d’ici 2100 une
hausse de 30 cm à 1 mètre, d’après le dernier rapport du GIEC ! Au
contraire, la côte Ouest Américaine perd chaque année environ 1
mm. Ces disparités sont dues aux courants marins qui font circuler
les masses d’eau. Là où se concentre la chaleur, l’eau monte. Là où
se trouvent les masses d’eaux froides, le niveau des océans baisse.
À l’échelle du globe, certaines régions seront plus vulnérables que
d’autres à cause de leur localisation. En Europe, les Pays Bas, la
Camargue, et en particulier la ville de Venise sont parmi les zones
les plus vulnérables à la hausse des océans. Les pays les plus riches
auront plus de moyens pour lutter contre les problèmes liés à la
hausse du niveau des océans. New-York s’est développée au bord
de l’eau, c’est aujourd’hui une métropole de millions d’habitants
qui est menacée par la hausse du niveau des océans. Mais cette
ville peut mettre en œuvre des investissements considérables en
place pour anticiper ce phénomène et s’en protéger. Ce n’est pas
le cas du Bangladesh. Ce pays parmi les plus pauvres risque d’être
en partie submergé. Une catastrophe, car avec ces 158 millions
d’habitants, le Bangladesh est l’un des pays les plus peuplés au
monde.
© Creative Commons MorBCN
La hausse régionale du niveau des océans est encore dominée par
les variations normales du système. Il est pour l’heure difficile pour
les scientifiques de démontrer l’influence des activités humaines
régionalement, il faut attendre un signal très fort : soit des émissions
de CO2 encore plus fortes. C’est dans les régions où les variations
normales sont calmes que le forçage des activités humaines se
fait sentir le plus vite. C’est le cas dans l’océan Atlantique par
exemple où les signes anthropiques vont rapidement être visibles.
Les chercheurs qui travaillent sur cette question estiment que d’ici
20 ou 30 ans, l’ensemble de l’océan mondial devrait ressentir les
impacts des activités humaines.
© Creative Commons Mariusz Kluzniak
© Creative Commons Nathan Siemers
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UN CAILLOU
DANS L’ENGRENAGE OCéANIQUE
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© CNRS Photothèque / Xavier FAIN
© Loïc Fontimpe
En se réchauffant l’océan accélère la fonte des glaces. La banquise
et les calottes de glace qui ont les pieds dans l’eau se réchauffent
au contact de l’océan et fondent. La fonte des glaces agit sur
le niveau des océans, mais elle perturbe aussi la circulation
océanique parce qu’elle libère de l’eau douce au niveau des Pôles.
Plus légère que les eaux salées, l’eau douce vient tapisser la
surface des océans polaires.
Ces régions jouent un rôle clé dans la grande boucle océanique,
c’est ici que plongent les eaux profondes. La pellicule d’eau douce
relâchée par les glaces peut empêcher ou du moins diminuer
cette plongée et, à terme, ralentir la circulation thermohaline.
Or, si le grand tapis roulant des courants venait à ralentir, cela
bouleverserait de nombreux climats locaux. Mais il est encore
difficile de prévoir quels pourraient être les effets et l’ampleur de
ces bouleversements.
Le réchauffement des eaux du globe bouleverse aussi la capacité
de puits de carbone des océans. Les scientifiques ont constaté
que les eaux froides absorbent mieux le CO2 que les eaux
chaudes. La très basse température de l’océan Antarctique en
fait un véritable puits de carbone. Il puise entre 30 à 50% du
gaz carbonique absorbé par les océans alors qu’il ne représente
que 10% de la surface des océans. Mais les prévisions annoncent
un réchauffement global de la planète et des océans. Ceuxci verraient alors diminuer considérablement leur capacité à
absorber le dioxyde de carbone.
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TROP PLEIN DE CO2
© Creative Commons jacme31
Nos activités émettent de plus en plus de CO2 dans l’atmosphère. L’enveloppe de la Terre étant en
contact permanent avec les mers du globe, ce surplus de dioxyde de carbone se retrouve dans
les océans. Il est à l’origine d’un profond bouleversement du milieu océanique : l’acidification des
océans.
Au contact de l’eau, le CO2 entraine une réaction chimique qui le transforme en acide carbonique.
Le gaz carbonique a pour effet de diminuer le pH de l’eau et donc d’acidifier l’océan. Depuis 25
millions d’années, les océans ont un pH entre 8 et 8,3. à l’heure actuelle, le pH est à une valeur
intermédiaire de 8,14. Les prévisions pour la fin du siècle sont plutôt négatives car elles annoncent
un pH proche de 7,8. Cette différence de 0,3 point est importante en termes de pH, en effet l’acidité
aura alors triplé. Ce changement est phénoménal pour l’écosystème qui dépend intimement de
condition stable en acidité. Avec un tel changement sur le milieu océanique, le phytoplancton,
les huîtres ou encore les moules vont rencontrer des difficultés pour construire leur squelette
et seront donc plus vulnérables. En s’altérant, le phytoplancton deviendra moins efficace pour
absorber du carbone et produire la photosynthèse. Et de nombreuses espèces constituant la
richesse extraordinaire de la biodiversité océanique s’éteindront car elles ne s’adapteront pas
à cette modification. L’acidification des océans est donc une grande menace sur les rôles de
poumons et de puits de carbone de l’océan.
Qu’est-ce q ue le pH ?
Le pH (potentiel Hydrogène) est la mesure du caractère basique ou acide
d’un milieu, c’est-à-dire sa capacité à céder ou prendre un ion hydrogène.
Il varie entre 0 et 14, on dit que le pH est neutre à 7, acide entre 0 et 7 et
basique entre 7 et 14. Avec la température et la pression, le pH caractérise
le milieu dans lequel peut se développer la vie. Chaque unité de vie, des
plus petites comme les unicellulaires et les bactéries, aux plus gros animaux
dépend intimement de l’acidité d’un milieu. En dehors des seuils de survie,
les cellules de l’organisme ne peuvent plus fonctionner.
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Les poissons-clowns,
l’exemple d’une espèce emblématique en danger
© Creative Commons Alain
Nageant dans le récif de corail, un petit poisson orange rayé
de blanc progresse de branche en branche. Il ne nous est
pas inconnu. Révélé par « Le Monde de Némo », le poissonclown est un habitant emblématique des récifs coralliens. à
la naissance, les bébés poissons-clowns ont grand besoin
de leur ouïe qui les prévient de l’arrivée des prédateurs. Une
étude menée par des chercheurs internationaux montre
que ce sens vital pourrait être menacé par l’acidification
océanique et donc nuire à la survie des poissons-clown. Si
les prévisions climatiques de 2050 et 2100 s’avèrent réelles,
en quelques années, les poissons-clowns deviendront
sourds. Toutefois, il n’est pas impossible que les poissonsclowns parviennent en quelques générations à s’adapter et
tolérer l’acidification des océans.
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é P I LO G U E
Les coraux sont essentiels à la vie de très nombreuses
espèces marines. Ils représentent un écosystème
complexe et étonnant. Mais les coraux sont un
exemple de la fragilité de l’océan. Ces grands espaces
multicolores paraissent inébranlables, eux qui sont
capables d’encaisser la force des tempêtes et des
cyclones.Et pourtant eux-aussi souffrent comme
jamais.
© Yann Poirier - Fotolia.com
La planète bleue n’émerveille pas que les astronautes
qui l’observent de l’espace. Les fonds océaniques sont
un en quelque sorte la face cachée de notre planète,
mais celui qui explorera les profondeurs y trouvera
une richesse extraordinaire, des êtres vivants aux
couleurs et aux formes multiples, habitants chaque
étage des fonds marins. Ceux des profondeurs
les plus basses renferment encore de nombreux
mystères et restent à découvrir. Ceux des eaux
limpides de surface éclatent de beauté, notamment
dans les récifs coralliens.
Sous la direction artistique de Luc Jacquet
Équipe éditoriale
Lorette Faivre - rédactrice
Ismaël Khelifa - coordinateur éditorial
Camille Juzeau - journaliste
Juan Rodriguez – journaliste
Laurent Desse – responsable pédagogique
Loïc Fontimpe - schémas storyboardés
Clément Champau – intégration sur le site internet
SOURCES
•Climat – Une planète et des hommes. Ouvrage collectif sous la
direction de Michel Petit et Aline Chabreuil. Le cherche midi, 2011
•Climat et météorologie, Louis-Marie Berthelot, Fleurus, 2006
•Le climat à découvert, Ouvrage collectif sous la direction de
Catherine Jeandel et Rémy Mosseri. Comité National de la Recherche
Scientifique, CNRS Editions, 2011
•Zoom sur le climat, Laurent Romejko, Hachette Jeunesse, 2002
• Interview de Elodie Martinez, chargée de Recherche IRD - réalisée
par Wild-Touch
• Interview de Benoit Meyssignac, chercheur LEGOS - réalisée par
Wild-Touch
• Interview de Julien Le Sommer, chercheur en océanographie
physique au LGGE, équipe MEOM - réalisée par Wild-Touch
• Interview de Thierry Penduff, chercheur en océanographie physique
au LGGE, équipe MEOM - réalisée par Wild-Touch
•International Polar Foundation - http://www.educapoles.org
•http://www.lemonde.fr
•http://www.futura-sciences.com
•Sciences et avenir
Les images ne peuvent être réutilisées sans autorisation. Pour
toute demande concernant les photos provenant du fonds CNRS
Photothèque, contactez le CNRS Images : http://phototheque.cnrs.fr.
Équipe des vidéos pédagogiques
Sarah Del Ben - réalisatrice
Sarah Sitruk - chef monteuse et infographiste
Lucile Fauron - monteuse
Équipe des films d’animation
Loic Fontimpe - scénariste, réalisateur et dessinateur
Mathieu Vavril - dessinateur
Olivier Jarry - animateur
Julien Pinot - animateur
Olivier Lescot - animateur
Sarah Sitruk - chef monteuse
Équipe de production
Vincent Demarthe
Arnaud Thorel
Antoine Barbaroux
Christelle Bourgeois
Validation scientifique
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Anne-Christine Clottu-Vogel
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Nous remercions également tous les chercheurs et experts
qui nous ont aidé à concevoir et à valider nos contenus pédagogiques.
Conseil pédagogique
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Véronique De Tilly
Florence Herrero
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Jules Bassoleil - Directeur artistique
Pierre Rossignol - Développeur
Création graphique
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WILD-TOUCH, UN TRAIT D’UNION ENTRE L’HOMME ET LA NATURE
Dans le sillage du succès planétaire de « La Marche de l’Empereur » (Oscar du meilleur film documentaire en 2006), le réalisateur Luc
Jacquet crée l’association Wild-Touch. Son engagement : s’appuyer sur la force émotionnelle de l’image, du cinéma et de l’art pour émouvoir
sur notre planète et insuffler l’envie de la protéger. La forêt, la glace et le climat, l’eau, le corail, Wild-Touch développe des contenus
audiovisuels originaux, à très forte valeur ajoutée éditoriale et émotionnelle.
LA GLACE ET LE CIEL
« La Glace et le Ciel » prend vie dans le sillage d’un grand film de cinéma réalisé par Luc Jacquet. Le projet multimédia conte le destin de
Claude Lorius, pionnier de la glaciologie, dont l’aventure scientifique a permis de révéler au monde le changement climatique. Cinéma,
télévision, web, programme pédagogique, exposition artistique, s’allient pour former un récit complet, sous le haut patronage d’un comité
scientifique international de premier plan.
Pour découvrir l’ensemble du programme pédagogique LA GLACE ET LE CIEL ET L’INTEGRALITE DES VIDEOS,
RENDEZ-VOUS SUR
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Crédit photo couverture : © Laurent Ballesta / www.andromede-ocean.com
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