Le fioriture di fitoplancton sono uno dei fattori più importanti che contribuiscono all'efficienza della pompa del carbonio nell'Oceano Atlantico settentrionale. Per comprendere meglio questo fenomeno, il progetto ERC remocean, guidato da ricercatori del Laboratoire d'Océanographie de Villefranche (CNRS/UPMC), ha sviluppato una nuova classe di robot:galleggianti di profilazione biogeochimica, i primi robot in grado di raccogliere dati nell'oceano durante tutto l'anno. Utilizzando questi dati impareggiabili, i ricercatori hanno identificato il punto di partenza per l'esplosiva fioritura primaverile del fitoplancton. I loro risultati sono oggetto di due articoli pubblicati su Geoscienze naturali e Comunicazioni sulla natura .

L'Oceano Atlantico settentrionale situato al di sopra del 50° parallelo nord è uno dei pozzi di carbonio più efficienti al mondo. Sebbene rappresenti meno dell'1,5 percento della superficie totale degli oceani del mondo, cattura circa il 20% della CO2 sequestrata dagli oceani. Le sue acque superficiali molto fredde e le condizioni meteorologiche relativamente estreme in inverno consentono un'efficace cattura della CO2 dall'atmosfera. Allo stesso tempo, anche le fioriture di fitoplancton, un microrganismo vegetale che trasforma il carbonio inorganico presente nell'oceano in carbonio organico tramite la fotosintesi, contribuiscono alla cattura della CO2 e alla sua potenziale esportazione nelle profondità dell'oceano.

Tradizionalmente, le fioriture di fitoplancton sono osservate tramite satelliti che rivelano la presenza di clorofilla identificando il colore dell'oceano, anche se risultano inefficaci in caso di nuvolosità; e anche da missioni oceanografiche, che sono più costosi da gestire e limitati nel tempo.

Per comprendere meglio le condizioni favorevoli alle fioriture di fitoplancton, I ricercatori del Laboratoire d'Océanographie de Villefranche (CNRS/UPMC) hanno utilizzato robot chiamati galleggianti di profilazione biogeochimica dal 2012 al 2013. Questi robot, che operano tra la superficie e una profondità di 2, 000 metri:hanno permesso di registrare dati mai raccolti prima su un intero ciclo annuale, includendo non solo la profondità, temperatura e salinità dell'acqua, ma anche l'intensità della luce, la densità delle particelle sospese, e la concentrazione sia di clorofilla (indicatore della presenza di fitoplancton) che di ossigeno.

Utilizzando i dati raccolti, gli scienziati sono stati in grado di determinare con precisione quando e come si innesca la fioritura del fitoplancton nell'Oceano Atlantico settentrionale. Il loro studio, da pubblicare in Comunicazioni sulla natura , conferma l'ipotesi che un aumento esplosivo della biomassa fitoplanctonica si verifica in primavera dopo un "bollire d'inverno, " una fase di ridotta attività durante l'inverno.

Inoltre, i ricercatori si sono concentrati sui mesi di gennaio, febbraio e marzo per studiare questo fenomeno poco conosciuto del "winter simmer". In un altro studio pubblicato su Geoscienze naturali , mostrano che fioriture (ridotte) di fitoplancton possono verificarsi in inverno in determinate condizioni. Il fitoplancton non può crescere in acque molto agitate e turbolente perché in questo periodo dell'anno manca la luce. Però, questo studio mostra che durante i periodi di relativa calma, la ridotta miscelazione delle acque consente al fitoplancton di ricevere più luce, promuovendo così le fioriture di un tipo di fitoplancton chiamato diatomee. Queste fioriture locali della durata di pochi giorni potrebbero essere il punto di partenza per le esplosive fioriture primaverili di qualche mese dopo. Queste osservazioni sono state replicate da modelli numerici e sicuramente alimenteranno i futuri modelli di previsione dello stato degli ecosistemi oceanici.

Al di là di questi risultati, il progetto ERC remocean ha dimostrato l'importanza dei robot per migliorare la nostra comprensione dell'oceano. Ha inoltre contribuito al lancio di un programma internazionale di monitoraggio biogeochimico robotico oceanico, Biogeochimico-Argo, iniziata nel 2016. Il suo obiettivo a medio termine è di operare 1, 000 galleggianti di profilazione per monitorare continuamente la vita marina negli oceani e la sua sensibilità ai disturbi climatici.