« Un investissement pour notre avenir »

Invité : Centre Oeschger de recherche sur le changement climatique

La recherche océanographique gagne de l’importance jusque dans l’enclave suisse. Avec quatre autres groupes qui mènent des recherches dans ce domaine, le Centre Oeschger compte parmi les plus grands acteurs internationaux.

La mer suscite un intérêt scientifique impressionnant : chaque année, les chercheuses et chercheurs suisses publient plus de 100 articles sur des sujets liés à l’océan. Il n’est pas si surprenant que les scientifiques helvétiques s’intéressent aux nombreuses lacunes dans le domaine de l’océan. Après tout, il s’agit là d’un terrain scientifique encore largement inexploré. Mais l’importance générale de la mer pour la Suisse interpelle quand même. L’océanographe bernois Thomas Frölicher parle de « dépendance de la Suisse à l’océan ». Dans une prise de position [1], il appelle à faire de la santé de la mer une « affaire nationale ».

Publiée en amont de la 3e Conférence des Nations Unies sur l’Océan (UNOC3) qui s’est tenue à Nice en juin 2025, cette prise de position énumère une multitude de faits qui témoignent des liens étroits qui unissent la Suisse à l’océan, allant des services écosystémiques rendus par l’océan à son rôle dans la sécurité alimentaire et son importance en tant que fournisseur de matières premières et source d’innovations, par exemple dans le domaine des biotechnologies. Sans oublier le rôle de la Suisse pour la protection de la biodiversité marine et l’utilisation raisonnée de la mer. Les autrices et auteurs de cette prise de position expliquent que le renforcement de la gouvernance de l’océan est une « priorité mondiale ».

La force de la recherche océanographique suisse et du centre Oeschger réside dans la modélisation océanique. L’Université de Berne jouit d’une longue tradition de développement et d’application de modèles haute résolution du système terrestre, dont toute la hiérarchie des modèles océanographiques physiques et biogéochimiques. La modélisation est un axe de travail central pour trois des quatre groupes de recherche du centre Oeschger qui s’intéressent à l’océanographie.

L'océan est-il un réservoir de CO₂ suffisamment stable ?

Charlotte Laufkötter et son équipe étudient la pompe biologique de l’océan, un processus naturel par lequel le dioxyde de carbone émis par les organismes marins est transporté de l’atmosphère vers les profondeurs. Les scientifiques procèdent à différentes modélisations pour simuler les différents facteurs qui influencent ce processus, comme les migrations saisonnières du zooplancton dans les profondeurs ou l’évolution des conditions environnementales, lesquelles ont des répercussions sur le plancton et la valeur du pH. Ces simulations visent à déterminer le degré de stabilité de l’océan en tant que réservoir de CO₂ – ainsi que l’importance de son efficacité en plein changement climatique.

En ce moment, le groupe étudie pour la première fois l’intégration des récifs coralliens dans les modèles climatiques mondiaux. En faisant cela, les scientifiques espèrent comprendre à quel point les coraux sont sensibles aux changements climatiques ainsi que leur propre influence sur le climat.

Le groupe de Thomas Frölicher s’intéresse entre autres aux vagues de chaleur dans l’océan. Dans une étude « Nature » [2], l’équipe a ainsi récemment démontré qu’une hausse des températures à la surface des océans aussi brutale que celle observée il y a deux ans aurait été pratiquement impossible sans l’influence du changement climatique. Entre les mois d’avril 2023 et mars 2024, de nouveaux records de température ont été atteints et toutes les valeurs alors maximales ont été largement dépassées.

Un autre projet est dédié à l’étude des solutions de protection du climat basées sur l’océan et des stratégies d’élimination du CO₂ basées sur la nature. On peut citer par exemple l’augmentation de l’alcalinité de l’océan pour abaisser la concentration de CO₂ et ainsi accroître son potentiel en tant que réservoir de CO₂. La fertilisation de l’océan fait aussi l’objet de discussions. Cette méthode consiste à enrichir certaines régions océaniques à l’aide de nutriments. En stimulant la croissance du phytoplancton, on augmente l’absorption de CO₂. Toutefois, on sait encore peu de choses sur l’efficacité de ces solutions et, surtout, sur les risques qu’elles comportent. Ce sont précisément ces lacunes que les scientifiques du centre Oeschger souhaitent combler.

Reconstitution des conditions climatique

Le groupe de recherche de Frerk Pöppelmeier s’intéresse à l’interprétation quantitative des reconstitutions des conditions climatiques passées. Pour cela, il étudie des expériences naturelles tirées de l’histoire géologique de la Terre, comme les périodes glaciaires et les transitions abruptes qui ont profondément modifié le climat. L’objectif est de décrypter les déclencheurs et les mécanismes de rétroaction à l’origine de ces changements.

Cette approche alimente entre autres les recherches menées par le groupe sur les points de basculement climatiques. Une étude [3] publiée en 2023 dans « Nature Geoscience » conclut par exemple que les courants océaniques de l’Atlantique ne se sont pas complètement effondrés à la fin de la dernière période glaciaire, contrairement à ce que l’on pensait jusqu’à présent. Dans le passé, la circulation atlantique était moins sensible aux changements climatiques que ce que l’on imaginait. D’après cette étude, les conditions actuelles sont fondamentalement différentes de celles qui prévalaient à la fin de la dernière période glaciaire. Tout d’abord, le changement actuel, d’origine humaine, s’opère beaucoup plus rapidement.

Le groupe de recherche d’Hubertus Fischer, qui effectue des études paléoclimatiques et biogéochimiques sur des carottes de glace, mène également des recherches océanographiques. [4] Son travail porte principalement sur la reconstitution de la température moyenne des océans. Il est intéressant de noter que la glace polaire, qui archive l’atmosphère passée dans de petites bulles d’air, fournit des informations beaucoup plus directes sur la température moyenne des océans que les sédiments marins. Ces bulles d’air ne permettent pas seulement de déterminer la concentration en CO₂, mais aussi celle de l’azote moléculaire et de gaz nobles tels que l’argon, le krypton et le xénon.

Un faible pourcentage de ces gaz dissous dans l’océan permet de reconstituer sa température. En effet, le comportement de ces gaz dissous varie en fonction de la température de l’eau. Si l’on parvient à mesurer avec beaucoup de précision les proportions des différents gaz, on peut alors déterminer indirectement la température passée de l’océan jusqu’à 800 000 ans en arrière, voire plus, selon l’âge de la glace. Les scientifiques bernois ont développé leur propre méthode de spectrométrie de masse à cette fin.

La recherche océanographique du centre Oeschger continuera de contribuer de manière importante à l’effort commun décrit dans la prise de position mentionnée précédemment : « Le renforcement du rôle de la Suisse dans les sciences marines, dans la gouvernance et dans l’utilisation durable de l’océan est un investissement stratégique pour l’avenir de notre planète – et le nôtre. » Car sans océan, pas de vie sur Terre.

(Les contributions reflètent l’opinion de leurs auteurs et ne correspondent pas nécessairement à la position de la SCNAT.)