Tout en haut du ciel et disséminées dans les mers, deux des choses les plus petites mais aussi les plus influentes au monde ont obstinément gardé leurs secrets : les aérosols et le phytoplancton. Aujourd’hui, la NASA a lancé sa mission Plankton, Aerosol, Cloud, Ocean Ecosystem, ou PACE, pour percer leurs mystères. Les conclusions de la mission pourraient être essentielles pour comprendre à quel point le monde change radicalement à mesure qu’il se réchauffe.
Les aérosols sont de petits morceaux de poussière, de fumée de feux de forêt et de pollution due aux combustibles fossiles flottant dans l’atmosphère, qui absorbent et reflètent l’énergie du soleil et contribuent à la formation de nuages, une dynamique extrêmement complexe que les modèles climatiques ont encore du mal à prendre en compte. Et le phytoplancton est constitué d’organismes marins microscopiques ressemblant à des plantes qui constituent la base du réseau trophique. Ils séquestrent également le carbone, empêchant ainsi le réchauffement climatique de la Terre. « Le phytoplancton déplace essentiellement le carbone, et nous devons comprendre comment cela évolue avec le temps », explique Jeremy Werdell du Goddard Space Flight Center de la NASA.
PACE est un observatoire satellite qui fournira aux scientifiques des vues sans précédent de ces habitants extrêmement importants du ciel et des mers, pour les aider à prédire l’évolution de notre monde. « Le réchauffement de l’atmosphère et le réchauffement des océans ont un coût, et ce coût, d’un point de vue biologique, est que la base de la chaîne alimentaire va changer sans équivoque », explique Werdell, scientifique du projet PACE.
Bien que le phytoplancton soit minuscule, il fleurit en si grand nombre qu’il trace de grandes stries vertes à travers les océans. Cela a été assez facile à surveiller par satellite, bien sûr, mais jusqu’à présent, ce qui a été observé était plus ou moins une bande verte uniforme. Mais PACE est équipé d’un instrument extrêmement sensible capable de voir en haute résolution sur tout le spectre électromagnétique, de l’ultraviolet au proche infrarouge. (Le spectre visible, que nous pouvons voir, se situe entre les deux.) L’effet est que PACE peut voir toutes sortes de verts différents.
Pensez à ce que vous voyez en regardant une forêt. « Toutes les feuilles des différents arbres sont vertes, mais elles sont d’un vert très subtilement différent, ce qui signifie que ce sont des plantes différentes », explique Werdell. « En réalité, ce que nous recherchons, ce sont ces changements de couleur très, très subtils. »
Cela permettra aux scientifiques de déterminer non seulement où et pourquoi le phytoplancton fleurit, mais également quel type de communauté cela crée. Il existe des milliers et des milliers d’espèces de phytoplancton : certaines servent de nourriture à de minuscules animaux appelés zooplancton, d’autres sont hautement toxiques, certaines séquestrent mieux le carbone que d’autres. Ce que les satellites modernes peuvent voir depuis l’espace équivaut à dessiner avec une boîte de huit crayons de couleur, mais les espèces seront différentes aux yeux de PACE. « Ce que nous obtenons avec PACE, c’est une boîte de 128 », explique Werdell.
Une meilleure compréhension de ces communautés phytoplanctoniques est essentielle en raison de la rapidité avec laquelle les océans se transforment. Ils ont absorbé environ 90 % de l’excès de chaleur que l’humanité a ajouté à l’atmosphère, et au cours de la dernière année en particulier, les températures à la surface de la mer ont atteint des niveaux records et y sont restées. Les températures élevées elles-mêmes pourraient nuire à la croissance de certaines espèces de phytoplancton, mais pourraient en fait profiter à d’autres qui prospèrent à mesure que le mercure augmente.
Plus subtilement, l’eau chaude agit comme une sorte de calotte à la surface de l’océan, avec des eaux plus froides tourbillonnant en dessous. «C’est un peu comme boire une moitié-moitié dans votre pub irlandais préféré : de la Guinness flottant au-dessus de la Harp», explique Werdell. « Cela crée une barrière dans cette immense étendue de terrain dans la partie supérieure de l’océan, où les nutriments contenus dans l’eau froide située sous cette couche d’eau chaude ne peuvent pas pénétrer. »
Le phytoplancton a besoin de ces nutriments pour se développer, donc si la couche d’eau chaude persiste dans une zone donnée, cela bouleversera encore davantage la communauté des espèces photosynthétisantes. S’il y a moins d’espèces dont le zooplancton a besoin pour se nourrir, leur nombre pourrait également diminuer. Et puis les plus gros prédateurs comme les poissons qui mangent le zooplancton seront touchés, tout en amont de la chaîne alimentaire. Cela pourrait éventuellement affecter les espèces alimentaires dont les humains dépendent pour leurs protéines.
