• Océanographie: des observations réalisées in situ ont permis de mettre en évidence les rôles contrastés du fer biogénique et du fer lithogénique dans la zone mésopélagique!____¤201911

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Resupply of mesopelagic dissolved iron controlled by particulate iron composition» sont publiés dans la revue Nature Geoscience, a permis, grâce à des observations, réalisées pour la première fois in situ de la régénération bactérienne du fer dans la zone mésopélagique de l’océan Austral et de la mer Méditerranée, de mettre en évidence les rôles contrastés du fer biogénique et du fer lithogénique dans la zone mésopélagique.

     

    Relevons tout d'abord que «la zone mésopélagique (située entre la base de la couche euphotique et 1000 m de profondeur) représente un important réservoir de fer dissous, un élément chimique qui joue un rôle clé dans le contrôle de la production primaire océanique à l’échelle globale». Jusqu'ici, «nos connaissances du cycle mésopélagique du fer, composante majeure de son cycle océanique», se limitaient «au découplage systématique observé entre la profondeur de reminéralisation du fer et celle d’autres éléments majeurs tels que le carbone ou l’azote» en raison du fait que la zone mésopélagique est difficile à explorer.

     

    Cette méconnaissance de la régénération mésopélagique du fer était «liée notamment à la difficulté d’étudier in situ la biogéochimie de la zone mésopélagique», mais, aujourd'hui, «le développement récent des pièges/incubateurs RESPIRE et TM-RESPIRE» permet «de mesurer simultanément et in situ les taux de reminéralisation bactérienne des flux de matière exportée vers les profondeurs et de libération de fer dissous associée à la dégradation de cette matière», de sorte que, grâce à ces instruments innovants, l'étude ici présentée a pu s'appuyer sur ces mesures réalisées pour la première fois «dans des zones contrastées de l’océan: l’océan Austral et la mer Méditerranée».

     

    Les deux environnements en question «se caractérisent par une productivité en surface et des apports atmosphériques de matière lithogénique (issue des roches) très différents : dans l’Austral, le flux exporté de fer particulaire est essentiellement porté par des particules biogéniques (issues d’organismes vivants) alors qu’en Méditerranée, la composante lithogénique domine». L’étude a ainsi fait apparaître «que l’efficacité de la régénération du fer est d’un à deux ordres de grandeur plus élevée quand les flux de fer sont essentiellement biogéniques que lorsque du matériel lithogénique est présent».

     

    Il en résulte que le réapprovisionnement du réservoir mésopélagique en fer dissous est «fortement conditionné par la composition du fer particulaire exporté (c’est-à-dire biogénique ou lithogénique)». Ainsi, alors que les particules lithogéniques d’origine désertique sont «considérées comme une source majeure de fer dissous pour l’océan de surface», il apparaît que plusieurs processus complexes font «de ces particules un piège du fer dissous dans la zone mésopélagique».

     

    Ces mesures in situ ont permis d'établir «une première paramétrisation de la régénération mésopélagique du fer qui a été intégrée dans le modèle biogéochimique PISCES». Les nouvelles simulations ont alors montré «que l’effet combiné des particules lithogéniques et de la dynamique océanique est responsable d’une redistribution majeure du fer dissous dans les premiers 1000 m de la colonne d’eau, non seulement dans les régions proches des déserts mais également à l’échelle de l’océan global». En outre, dans un contexte de changement climatique et d’aridification, ces effets devraient être accentués, «avec d’importantes répercussions sur l’efficacité de la pompe biologique de carbone».

     

     


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