Dynamique du méthane et de l'oxyde nitreux dans les eaux peu profondes de la péninsule Ouest Antarctique

Abstract

Les concentrations atmosphériques du méthane et de l’oxyde nitreux augmentent depuis la révolution industrielle, impactant le réchauffement climatique. De nombreux paramètres influencent leur production, leur consommation et leur répartition dans la colonne d’eau. Cependant, leur dynamique dans l’océan, et notamment dans l’océan Austral, est encore peu comprise, malgré le réchauffement touchant la péninsule Ouest Antarctique. Dans cette étude, l’objectif est de déterminer la dynamique du CH4 et du N2O au niveau des zones de faible profondeur, à la lisière des glaciers, de la péninsule Ouest Antarctique. Pour cela, deux expéditions se sont déroulées au niveau de trois îles le long de la péninsule. Des échantillons des eaux de surface et à différentes profondeurs ont été récoltés afin de déterminer la salinité, la concentration en chlorophylle et la concentration en CH4 et en N2O en différents points plus ou moins proches de la côte. De plus, une trappe à sédiments a permis de déterminer les flux de chlorophylle, et des incubations de sédiments ont permis de montrer l’importance des flux de CH4 et de N2O vers la colonne d’eau. Ces résultats permettent de découvrir que le CH4 atteint des sursaturations extrêmement fortes pour une zone côtière non anthropisée, avec des valeurs proches ou supérieures à 400% pour deux îles caractérisées par des glaciers se terminant sur la mer. L’analyse de certains paramètres influençant le CH4 tend à démontrer que c’est majoritairement causé par ces glaciers. Cependant, les sédiments semblent également augmenter la concentration de CH4 dans la colonne d’eau pour une île, mais avec un rôle limité. En revanche, le N2O est proche de l’équilibre ou sursaturé pour toutes les îles, mais n’atteint jamais des valeurs aussi importantes que le CH4. Les sédiments et les glaciers participeraient à ces légères sursaturations pour une seule île. Nous constatons donc que les glaciers se terminant dans la mer influencent fortement la dynamique du CH4 et de manière limitée le N2O. Cela viendrait des flux sous-glaciaires, riches en CH4 et légèrement enrichis en N2O. Pour les glaciers se terminant dans la mer, ces flux sont directement transportés dans la colonne d’eau où le méthane peut se faire oxyder, permettant de diminuer sa concentration et son rejet dans l’atmosphère. En revanche, pour les glaciers se terminant sur la terre, l’équilibration avec l’atmosphère a tendance à se produire avant d’atteindre la colonne d’eau, libérant les gaz dans l’atmosphère. Ces informations pourraient montrer l’importance des glaciers se terminant sur la mer sur le contrôle du CH4 atmosphérique.