Une partie du dioxyde de carbone de l'atmosphère est aujourd'hui absorbée par l'océan. Cette fraction fluctue beaucoup d'une région à l'autre et au fil des ans. L'atmosphère est la première source de variabilité à grande échelle mais l'océan, moins mobile, en est une également, dans une moindre mesure. Des chercheurs ont voulu départager leurs contributions respectives.
Pour cela, ils se sont appuyés sur trois simulations numériques de l'océan mondial, décrivant les courants (y compris le mélange vertical des différentes couches horizontales) et un écosystème simplifié. Ils ont introduit de toutes petites variations de l'état initial de l'océan en conservant un état atmosphérique identique. De cette manière, avec une résolution de 25 km environ, ils ont pu prendre en compte une partie de l'effet de tourbillons marins sur l'absorption du CO2 par l'océan.
Leur analyse met en lumière une contribution « chaotique » (non linéaire et aléatoire) de l'océan aux échanges de CO2 à des échelles de temps de plusieurs années. Cette contribution est particulièrement intense dans les régions océaniques à forts courants marins, notamment autour de l'Antarctique (courant circumpolaire), où elle peut atteindre localement jusqu'à 76 %.
Part de la variabilité chaotique des flux air-mer de CO2 pour des échelles de temps interannuelles. Les tons du vert au jaune indiquent les endroits où cette variabilité contribue de façon significative aux fluctuations des flux air-mer de CO2, comme dans les courants de bord ouest ou dans l’océan Austral.
Cette étude a été réalisée en collaboration avec le Centre national de recherches météorologiques, l'Institut Pierre Simon Laplace et l'Institut des géosciences de l'environnement.