2 juillet 2015

 

Deux bouteilles en plastique nous renseignent sur la dynamique océanique

 
Deux bouteilles en plastique échouées sur les plages d’Ouvéa, en Nouvelle-Calédonie, ont permis à deux chercheurs du Laboratoire de physique des océans de l'Ifremer de tester la capacité d'un modèle numérique à expliquer le transit des déchets flottants entre deux archipels de la mer de Corail distants de 1300 à 1700 kilomètres.

Depuis les premiers relevés effectués dans la mer des Sargasses au début des années 1970, la pollution de l’environnement marin par les déchets plastiques s’est accentuée et est reconnue aujourd’hui comme un problème planétaire. On estime à plus de cinq trillions, soit 5.000 milliards, le nombre de déchets de plastique flottant à la surface des océans, dans les mers côtières ou au large, formant des moyens de transport privilégiés pour quantité de virus et autres bactéries qui les colonisent et peuvent ainsi se propager d'une côte à l'autre, voire d'un continent à l'autre, avec une efficacité jamais observée auparavant.

L'accumulation de ces déchets dans des endroits spécifiques tels la mer Méditerranée ou le golfe du Bengale, voire certaines cellules de convergence subtropicales considérées par certains scientifiques comme un "sixième continent", suggère que les courants marins de surface jouent un rôle capital dans leur distribution géographique, avec pour conséquence de mettre en connexion des régions distantes.
 
 

 
Le sixième continent, également surnommé le « pacific trash vortex », existe bel et bien. Un véritable fléau pour la faune et la flore maritimes. Symbole extrême de l’insupportable pollution des océans, il est suivi par les Nations unies et dénoncé par de nombreuses associations et ONG internationales comme Greenpeace et la Surfrider Fondation, depuis plusieurs années.
 
Deux bouteilles en plastique

Divers débris marins échoués en 2011 sur les plages d’Ouvéa (20.5°S - 166.5°E), l’une des îles Loyauté de l’archipel de la Nouvelle-Calédonie, et tout particulièrement deux bouteilles en plastique en relativement bon état, ont permis à deux chercheurs du LPO/IUEM (Laboratoire de Physique des Océans / Institut Universitaire Européen de la Mer) d'étudier la capacité des courants marins de la mer de Corail à transporter des déchets macro-plastiques sur de longues distances.

Des débris marins, notamment deux bouteilles en plastique en relativement bon état, ont été retrouvés en 2011 sur les plages d’Ouvéa (20.5°S - 166.5°E), l’une des îles Loyauté de l’archipel de la Nouvelle-Calédonie. En excluant délibérément l’hypothèse d’un rejet local (la région est en effet visitée par des navires commerciaux), deux chercheurs du LPO ont examiné la possibilité d’une provenance compatible avec les étiquettes d’origine de ces bouteilles, c’est-à-dire les îles Salomon et la Papouasie-Nouvelle-Guinée situées à 700 - 900 milles nautiques (1300 - 1700 km) d’Ouvéa, en étudiant la capacité des courants marins de la mer de Corail à transporter des déchets macro-plastiques sur de longues distances entre ces archipels.

Les chercheurs ont simulé les trajectoires de dérive et les temps de transfert de plus de 5 millions de particules numériques à l’aide du modèle lagrangien Ariane, développé au LPO pour l’étude plus générale du mouvement de masses d’eau dans les champs de vitesse de modèles de circulation océanique générale. Pour ce faire ils ont utilisé les courants de surface calculés avec le Layered Ocean Model (NLOM) par le Naval Research Laboratory sur la période 2010-2011 avec une résolution horizontale d’environ 3 km.

Les résultats de ces simulations montrent que des objets flottants peuvent effectivement voyager des deux archipels considérés (îles Salomon et Papouasie-Nouvelle-Guinée) aux plages d’Ouvéa, ce qui indique que ces archipels sont connectés à l’île d’Ouvéa via les courants de surface, et qu’une cinquantaine de jours leur suffit pour réaliser cette traversée, une durée cohérente avec le bon état des bouteilles. Ce travail met aussi en lumière le rôle essentiel de la composante nord-sud des courants de surface dans cette dérive, dans une région océanique plutôt connue pour ses forts courants est-ouest.

Enfin, la disponibilité de trajectoires de surface réelles dans la mer de Corail a permis aux chercheurs d’apprécier la robustesse de leurs résultats. Ces trajectoires réelles, que les chercheurs ont pu récupérer via le portail de l’Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory, sont celles de flotteurs dérivants. Il s’avère que huit de ces flotteurs dérivants étaient présents, entre 1979 et 2015, sur le domaine d’étude et qu’ils ont traversé ce domaine du nord au sud selon des trajectoires qui confirment la pertinence des trajectoires et des temps de dérive calculés avec le modèle Ariane, et attestent de ce fait la qualité des courants de surface calculés avec NLOM.

Cette étude a permis de montrer que la connaissance de l’origine d’objets dérivants est une information précieuse pour tester et améliorer la connaissance et la simulation de la circulation océanique à petite échelle.


Source :

Tracking the origins of plastic debris across the Coral Sea: A case study from the Ouvéa Island, New Caledonia. Christophe Maes et Bruno Blanke, Marine Pollution Bulletin, 2015. doi:10.1016/j.marpolbul.2015.06.022.
 
 
 
Courants de surface modélisés pour la fin du mois d’avril 2011 (flèches) et détail des trajectoires les plus rapides connectant les îles Salomon à l’île d’Ouvéa en mai 2011 (ligne bleue, en 52,4 jours), en août 2011 (ligne verte, en 61,4 jours) et en novembre 2011 (ligne rouge, en 60,3 jours). Les contours violets figurent le domaine couvert par la simulation du modèle et peuvent s’assimiler aux limites extérieures des récifs coralliens. Crédit : CNES.
 

 

 
 
 

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