Qu'est-ce qu'une zone minimale en oxygène?

Également connue sous le nom de zone d'ombre, la zone d'oxygène minimal (OMZ) est la zone de concentration en oxygène la plus basse de l'eau de mer de l'océan. Selon les circonstances locales, les ZOM se produisent à des profondeurs d'environ 200 à 1 500 m [660-4920ft]. Les ZOM se trouvent généralement le long de la côte ouest des continents, et donc dans le monde entier. Les processus biologiques et physiques interagissent simultanément. Les processus biologiques abaissent la concentration en oxygène, tandis que les processus physiques limitent le mélange de cette eau avec les eaux environnantes. Cela crée une flaque d’eau dans laquelle la concentration en oxygène est inférieure à 2 mg / l par rapport à la plage normale de 4 à 6 m / l.

Processus physiques et biologiques

Les eaux généralement plus chaudes concentrent moins d'oxygène que les eaux plus froides tandis que les eaux de surface des océans concentrent l'oxygène presque à l'équilibre avec l'atmosphère terrestre. L'eau est normalement exposée à une pluie de matières organiques venant d'en haut lorsque l'eau sort de la couche mélangée pour pénétrer dans la thermocline. L'oxygène est utilisé par les bactéries aérobies pour se nourrir, ce qui diminue sa concentration dans l'eau. Ainsi, la concentration en oxygène dans les eaux profondes dépend de sa concentration en surface pour soustraire celle appauvrie par les organismes marins.

La concentration en oxygène est plus élevée dans les océans profonds, en raison de l’approvisionnement de la région polaire en eaux profondes froides et riches en oxygène. Cela est également dû à la faible consommation d'oxygène par les organismes marins, que l'on trouve rarement dans de telles zones. Cependant, le taux d'approvisionnement en eau riche en oxygène est plus faible et la consommation d'oxygène est élevée dans les profondeurs intermédiaires. Le mélange des eaux résultant de la circulation du gyre subtropical et des eaux de surface entraînées par le vent permet le réapprovisionnement en oxygène de ces eaux. La distribution des zones minimales d'oxygène en haute mer est normalement contrôlée par des processus biologiques et physiques locaux ainsi que par la circulation océanique à grande échelle.

La vie dans la zone d'oxygène minimum

Les organismes ont évolué pour vivre autour des OMZ et en dépit de la faible concentration en oxygène. Ils comprennent le calmar vampire ( Vampyroteuthis infernalis ) et le mysid rouge géant ( Gnathophausia ingens ). Ces organismes ont des caractéristiques adaptatives spéciales pour faire face à la moindre quantité d'oxygène ou plutôt pour extraire l'oxygène de l'eau plus efficacement. Par exemple, certains développent des branchies avec une grande surface et une distance de diffusion étroite entre le sang et l'eau. Ceci est efficace pour éliminer l'oxygène de l'eau et pour un système circulatoire efficace avec une capacité plus élevée et un sang hautement concentré constitué d'une protéine (hémocyanine) qui élimine facilement l'oxygène. Certaines bactéries utilisent le processus de dénitrification où elles utilisent le nitrate à la place de l'oxygène. Cela réduit la concentration de nitrate en tant que nutriment important.

Rôle des zones minimales en oxygène

Ces zones régulent la productivité et la structure de la communauté écologique de l'oxygène global. Par exemple, dans la zone de l’OMZ située au large de la côte ouest de l’Amérique du Sud, des tapis bactériens géants jouent un rôle important dans les régions de pêche aux ressources immenses, car on y trouve des tapis bactériens de la taille de l’Uruguay. En raison de la persistance du changement climatique et de la divarification potentielle des écosystèmes et des populations, les modèles de système terrestre prévoient des réductions considérables de l'oxygène et d'autres variables physicochimiques dans l'océan.