Des biologistes au cours d’une expédition en juillet près de l’île de Shikine-jima, au Japon. Photo M. Kohzuka
Sur la petite île volcanique japonaise de Shikine-jima, «Libé» a accompagné une équipe scientifique chargée d’observer l’acidification qui guette nos océans. Une expérience alarmante.
Il semble neiger sous l’eau. Des flocons ronds et brillants glissent entre les plongeurs et remontent en ondulant vers la surface. «C’est comme nager dans du champagne !» s’exclame le biologiste marin Jason Hall-Spencer. Près de l’île de Shikine-jima, à 160 kilomètres au sud de Tokyo, du gaz carbonique suinte des profondeurs de la Terre et s’échappe en un ballet de bulles. Rien de plus naturel car le confetti de moins de 4 km² fait partie d’un chapelet d’îles volcaniques qui s’égrènent entre l’océan Pacifique et la mer des Philippines. Cet été, une équipe scientifique internationale a stationné dans la zone pendant une semaine, partageant ses heures entre expérimentations à terre sur Shikine-jima et plongées en bateau autour de la source. Libération a participé à l’expédition.
Dans la baie de Mikawa, les côtes déchiquetées et plissées laissent deviner les remous de la lave à l’origine de leur formation. C’est là, au fond d’une crique, que les eaux bouillonnent. Longtemps boudées par les pêcheurs de l’île qui se plaignaient de l’absence de poissons, elles attirent aujourd’hui les chercheurs du monde entier. «Ce site est exceptionnel car il nous permet d’étudier le futur comme le passé des océans», résume Sylvain Agostini, de l’université de Tsukuba, près de Tokyo.
Paysage désolant
La source de carbone de Shikine est un laboratoire vivant pour observer les effets de l’acidification des océans provoquée, tout comme le changement climatique, par l’augmentation du CO2 atmosphérique. Et elle ne laisse guère augurer du meilleur : chute drastique de la biodiversité, faune et flore moins abondantes, simplification de l’habitat, énumèrent Jason Hall-Spencer et Sylvain Agostini dans une étude parue dans Scientific Reports le 27 juillet. Les deux scientifiques révèlent surtout pour la première fois que, loin de n’être qu’une sombre prévision, l’acidification est déjà à l’œuvre. Trois siècles de développement industriel ont profondément modifié les écosystèmes marins.
Bouteilles en équilibre sur le rebord du bateau, le corps noyé dans une combinaison et les yeux bleus flottant au-dessus d’une barbe généreuse, Jason Hall-Spencer s’apprête à se jeter à l’eau. «Ce que nous allons voir ici, ce sont les survivants !» lance-t-il en invitant à le suivre. Chacun bascule en arrière, puis s’enfonce dans les eaux. Nous nous retrouvons en profondeur. Les bulles de Shikine-jima ont beau faire penser au champagne, elles ne provoquent guère l’euphorie. A 5 mètres environ sous la surface, le paysage est d’une simplicité désolante. De rares poissons, principalement herbivores et peu comestibles, pas le moindre corail, un tapis d’algues monochrome.
«C’est si pourri que j’ai d’abord eu l’impression de plonger dans un port !» assène Sylvain Agostini, de retour sur le bateau, à l’ombre de son large chapeau en toile nippon dont la ficelle danse sous son menton. Or ce premier site d’observation préfigure l’état des océans à la fin du siècle…
Sources de carbone
On le sait depuis une quinzaine d’années à peine : pas moins de 30 % du CO2 émis par les activités humaines dans l’atmosphère est absorbé par les mers du globe et le gaz se dissout dans les eaux, provoquant une diminution de leur pH. C’est l’acidification, un phénomène qui se produit avec une telle amplitude et une telle rapidité qu’on ne peut se tourner vers le passé pour en mesurer les effets. Avant la révolution industrielle et le recours massif aux énergies fossiles, le taux de C02 dans l’atmosphère était de 280 parties par million (ppm). Il a aujourd’hui dépassé le seuil des 400 ppm, faisant chuter le pH des océans de 8,2 à 8,1, soit une hausse de 30 % de l’acidité. Si les émissions humaines se poursuivent au rythme actuel, l’acidité pourrait augmenter d’ici à 2100 de 170 % par rapport aux niveaux préindustriels, avec 900 ppm et un pH de 7,8.
Quel impact pour la faune et la flore marines ? Les expériences menées en laboratoire échouent à prendre en compte dans leur ensemble des écosystèmes où les organismes interagissent entre eux. Mais lors d’un déplacement en Italie, près de la petite île d’Ischia au large de Naples, Jason Hall-Spencer croise un premier coin de mer avec des bulles. «J’ai dormi sur les rochers et fait des mesures avec des bouteilles renversées pour analyser la nature des gaz rejetés, relate le biologiste de l’université britannique de Plymouth. J’étais très heureux quand j’ai découvert que c’était du CO2 !» Le dioxyde de carbone libéré par les fonds marins augmente en effet naturellement l’acidité des eaux et permet donc d’entrevoir ce qui pourrait advenir avec l’acidification.
Les études réalisées en Méditerranée près d’Ischia annoncent une baisse de 70 % de la biodiversité des organismes calcaires et de 30 % des autres organismes. Mais elles ne concernent qu’un seul écosystème et doivent être reproduites. Jason Hall-Spencer part en quête d’autres sources à travers le monde et se rend au Japon, «l’un des endroits les plus actifs de la planète d’un point de vue volcanique». Le hasard joue encore en sa faveur.
Sylvain Agostini le croise lors d’un colloque à Tokyo. Et le Français, alors qu’il fait du bodyboard à Nii-jima, entend vite parler de bulles sur l’île proche de Shikine-jima en discutant avec des locaux autour d’un verre. «Nous avons cherché des images sous-marines sur YouTube et compris qu’il s’agissait bien d’une source volcanique. Les informations japonaises sur les onsen [sources chaudes, ndlr] ont donné des indices sur la composition de l’eau», raconte Shigeki Wada, son collègue à la station biologique de Shimoda. En 2015, la découverte est présentée à la communauté scientifique (1).
On connaît moins d’une dizaine de sources de carbone dans le monde, et celle de Shikine-jima est admirable à plus d’un titre. Pas de soufre ou autres toxiques habituellement associés aux rejets volcaniques. «Elle rejette du CO2 pur. Il y a aussi un peu de sulfure d’hydrogène (H2S) mais celui-ci s’oxyde très vite», précise Sylvain Agostini, intarissable sur le sujet et coordinateur hors pair de toutes les études qui s’organisent autour du site. La source est aussi aisément accessible. Un laboratoire de fortune a d’ailleurs été installé sur le caillou peuplé de 500 habitants, à deux heures de bateau du centre de recherches marines de Shimoda. Enfin, contrairement à Ischia, elle dispose d’une large biodiversité, riche en coraux, à la limite entre milieux tempéré et subtropical. Shikine devrait donc largement confirmer et amplifier notre compréhension de l’acidification en cours.
Au plus près de la source, la teneur en CO2 grimpe jusqu’à 10 000 ppm. «Nous n’y allons jamais, cela ne nous intéresse pas, nous recherchons des teneurs réalistes que nous pourrions avoir dans le futur», explique Sylvain Agostini. Le premier site d’observation, celui des «survivants», se situe donc à 900 ppm. L’absence de corail est une mauvaise nouvelle. «L’année dernière, 60 % des récifs sont morts au Japon, rappelle Sylvain Agostini. On pense souvent qu’ils survivront au réchauffement des eaux en se déplaçant vers le nord, pour retrouver des températures idoines. Mais c’est oublier que la chimie sera mauvaise.»
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