Désoxygénation des océans : 2 % d'O2 perdus, zones mortes

Pour comprendre ce qui se joue dans les profondeurs, il faut remonter aux années 1960. À l'époque, les océanographes recensaient une dizaine de zones côtières privées d'oxygène, des accidents locaux, des curiosités de baie fermée. Soixante ans plus tard, on en compte plus de cinq cents, et certaines références académiques poussent le chiffre au-delà de sept cents. Entre les deux, l'océan s'est mis à respirer moins bien. Discrètement, sans la spectacularité d'un glacier qui s'effondre ou d'une canicule marine qui fait la une. C'est une histoire de chimie lente, et c'est sans doute pour ça qu'elle reste dans l'angle mort.

Le constat est là, et il tient en un chiffre : depuis le milieu du XXe siècle, la teneur en oxygène de l'océan mondial a diminué d'environ 2 %. Le rapport de l'IUCN sur la désoxygénation, coordonné par Laffoley et Baxter en décembre 2019, pose ce repère. L'étude de Breitburg et de ses collègues, publiée en 2018 dans Science, parle d'une perte de 1 à 2 % de l'inventaire global d'oxygène océanique depuis le milieu du siècle. Il faut nuancer toutefois : ce chiffre est une moyenne, et le GIEC, dans son rapport spécial sur les océans et la cryosphère de 2019, retient une fourchette plus large, de 0,5 à 3,3 % sur les mille premiers mètres entre 1970 et 2010. L'incertitude vient des méthodes de mesure et de la profondeur considérée. Localement, le tableau est plus brutal : certains upwellings côtiers du Pacifique Est ont perdu jusqu'à 20 à 50 % de leur oxygène, d'après l'institution Scripps d'océanographie.

Le mécanisme de base relève d'une loi physique que n'importe quel amateur de boissons gazeuses connaît sans le savoir : une eau chaude retient moins de gaz dissous qu'une eau froide. Réchauffez l'océan de surface, et il libère une partie de son oxygène vers l'atmosphère, comme un verre de limonade tiédie qui perd ses bulles. Cette solubilité réduite explique à elle seule environ 15 % de la perte totale d'oxygène, d'après l'analyse de Breitburg. Une part réelle, mais minoritaire.

Le reste, l'essentiel, vient d'un effet plus retors : la stratification. En réchauffant la couche de surface, le climat la rend plus légère, et cette couche flotte désormais sur les eaux profondes sans plus vraiment se mélanger à elles. Cette même chaleur, dont l'océan absorbe environ 90 % de l'excédent, alimente directement le blocage du brassage vertical. Or c'est précisément ce brassage qui transportait l'oxygène de l'atmosphère vers les abysses. Quand il ralentit, les profondeurs cessent d'être alimentées. Le GIEC décrit ce processus, augmentation de la stratification, modification de la ventilation et de la biogéochimie, avec un niveau de confiance élevé. Les eaux de surface, riches en oxygène, restent en haut ; le fond s'asphyxie lentement, faute de relève.

Il y a un troisième acteur, et c'est celui qui frappe le plus près des côtes : l'eutrophisation. Les engrais agricoles, les eaux usées et l'aquaculture déversent dans la mer des excès d'azote et de phosphore. Ces nutriments nourrissent des proliférations d'algues spectaculaires ; quand ces algues meurent et se décomposent, les bactéries qui les digèrent consomment l'oxygène environnant en quantités massives. D'après Breitburg, les apports de nutriments vers les zones côtières ont augmenté de 43 % entre 1970 et 2000. C'est ce mécanisme, davantage que le réchauffement direct, qui fabrique les zones mortes côtières. Le climat fragilise l'ensemble du système ; l'agriculture intensive porte le coup de grâce localement. Et il faut éviter une confusion fréquente : la perte d'oxygène n'est pas l'acidification des océans, qui relève du CO2 dissous et de la chute du pH. Deux phénomènes distincts, deux chimies séparées, qui partagent leur cause climatique en amont.

Les données racontent une autre histoire que celle d'une dérive uniforme : la désoxygénation a deux visages, côtier et hauturier. En océan ouvert, la surface des eaux pauvres en oxygène a gagné 4,5 millions de kilomètres carrés depuis les années 1960, selon le réseau GO2NE de l'UNESCO et l'IUCN. L'institution Scripps confirme cet ordre de grandeur. Plus inquiétant encore, le volume des eaux totalement dépourvues d'oxygène, les zones anoxiques où plus rien d'aérobie ne survit, a quadruplé sur la même période. C'est ce volume précis qui a été multiplié par quatre, pas le nombre de sites côtiers, qui suit sa propre trajectoire, encore plus raide.

La mer Baltique offre l'exemple le plus documenté. Sa zone morte dépasse 70 000 kilomètres carrés, soit environ un sixième du total mondial recensé. Le service météorologique suédois SMHI, dans son rapport 2024, mesure une anoxie touchant 18 % des fonds marins et une hypoxie, anoxie comprise, montant à 34 %. Les bassins autour de Gotland affichaient en 2024 des taux de sulfure d'hydrogène jamais enregistrés. Depuis un basculement survenu en 1999, la Baltique vit en régime de crise, et les rares influx d'eau salée et oxygénée venus de la mer du Nord ne suffisent plus à inverser la tendance.

Le golfe du Mexique raconte la version agricole de la même histoire. Sa zone morte de l'été 2024, mesurée fin juillet par l'université d'État de Louisiane, couvrait environ 17 365 kilomètres carrés, la douzième plus vaste en trente-huit ans de relevés. Le record absolu remonte à 2017. La cause tient en une phrase : le lessivage du bassin versant du Mississippi entraîne vers le golfe l'azote et le phosphore des champs du Midwest. La moyenne des cinq dernières années dépasse encore le double de l'objectif que s'était fixé le groupe de travail Mississippi pour 2035. La mer Noire, enfin, porte une couche anoxique permanente sous environ 150 mètres ; phénomène en partie naturel, mais que les apports humains aggravent depuis des décennies.

À partir d'ici, mes certitudes s'amenuisent. Les projections du GIEC pour 2031-2050 indiquent que la perte d'oxygène entre 100 et 600 mètres deviendrait détectable sur 59 à 80 % de la surface océanique dans le scénario le plus émetteur. À l'horizon 2100, le même scénario table sur un déclin global supplémentaire de 3 à 4 %. Ces chiffres se laissent lire comme des avertissements lointains, et c'est là qu'ils trompent.

Car une étude d'Oschlies, parue en 2021 dans Nature Communications, ajoute une dimension qu'on néglige toujours : l'inertie. Ses simulations millénaires montrent que moins d'un quart de la désoxygénation déjà engagée par nos émissions historiques s'est réellement produite. Autrement dit, même si les émissions de CO2 s'arrêtaient net, l'océan profond continuerait à perdre de l'oxygène, plus de 10 % de son stock préindustriel, et près de 80 % de cette perte se logerait sous 2 000 mètres, là où la circulation thermohaline ralentie met des siècles à renouveler les eaux. Une dette d'oxygène, contractée maintenant, payable sur mille ans. On pourrait avancer que c'est la part la plus dérangeante du dossier : le pire est déjà programmé, et il se jouera bien après nous.

Les conséquences vivantes, elles, sont déjà là. Les zones d'upwelling côtier, naturellement pauvres en oxygène, soutiennent un cinquième des captures mondiales de poissons sauvages, selon l'IUCN ; toute baisse supplémentaire d'O2 y comprime l'habitat. Les grands prédateurs, thons, marlins, requins, se retrouvent repoussés vers les couches de surface plus étroites, donc plus exposés aux filets. Une étude parue dans eLife documente cette compression chez le requin bleu. Pendant ce temps, méduses et microbes, qui tolèrent l'hypoxie, prospèrent. La chimie de l'océan se réorganise par à-coups, comme le montre aussi l'effondrement des nitrates en Arctique : autant de signaux d'un système qui change de régime. Le réseau GO2NE, créé en 2016 par la Commission océanographique de l'UNESCO, prolongé aujourd'hui par la Décennie mondiale de l'oxygène océanique hébergée au GEOMAR de Kiel, a au moins eu le mérite de mettre un nom sur le phénomène.

Paradoxalement, c'est peut-être cette lenteur qui condamne la désoxygénation à l'invisibilité. Un glacier qui se détache se filme ; une eau qui s'appauvrit en oxygène, à mille mètres de fond, ne se voit pas. L'histoire se répète ici avec une variante : nous savons mesurer ce que nous peinons encore à ressentir. Reste une question que les modèles ne tranchent pas vraiment : combien de temps un système qui respire au ralenti peut-il continuer à nourrir un cinquième de nos prises sans que la rupture, un jour, devienne visible à l'œil nu ?

• Breitburg et al. (2018), Science 359, eaam7240 : https://www.science.org/doi/10.1126/science.aam7240
• IUCN, Ocean Deoxygenation Issues Brief (décembre 2019) : https://iucn.org/resources/issues-brief/ocean-deoxygenation
• IUCN News (décembre 2019) : https://iucn.org/news/marine-and-polar/201912/marine-life-fisheries-increasingly-threatened-ocean-loses-oxygen-iucn-report
• GIEC, SROCC 2019, chapitre 5 : https://www.ipcc.ch/srocc/chapter/summary-for-policymakers/
• Oschlies et al. (2021), Nature Communications 12, 2307 : https://doi.org/10.1038/s41467-021-22584-4
• GO2NE / UNESCO-IOC : https://www.ioc.unesco.org/en/go2ne
• Global Ocean Oxygen Decade (GOOD) : https://www.ioc.unesco.org/en/global-ocean-oxygen-decade
• NOAA NCCOS, zone morte du golfe du Mexique 2024 : https://coastalscience.noaa.gov/news/above-average-summer-2024-dead-zone-measured-in-gulf-of-mexico/
• SMHI, situation de l'oxygène en Baltique 2024 : https://www.smhi.se/en/publications-from-smhi/publications/2025-04-14-the-oxygen-situation-in-the-baltic-sea-2024
• Scripps Institution of Oceanography, FAQ deoxygenation : https://scripps.ucsd.edu/research/climate-change-resources/faq-ocean-deoxygenation
• Mongabay (juin 2025) : https://news.mongabay.com/2025/06/when-our-oceans-cant-breathe-a-sea-change-is-needed-commentary/