Également appelée zone d'ombre, la zone d'oxygène minimum [OMZ] est la zone de concentration d'oxygène la plus basse dans l'eau de mer de l'océan. En fonction des circonstances locales, les OMZ se produisent à des profondeurs d'environ 200 à 1,500m [660-4920ft]. Les OMZ se trouvent normalement le long de la côte ouest des continents et sont donc présentes dans le monde entier. Les processus biologiques et physiques interagissent simultanément. Les processus biologiques diminuent la concentration en oxygène tandis que les processus physiques limitent le mélange de cette eau avec les eaux environnantes. Cela crée un bassin d'eau dans lequel la concentration d'oxygène tombe en dessous de 2mg / l dans la plage normale de 4-6m / l.
Processus Physique et Biologique
En général, les eaux plus chaudes concentrent moins d'oxygène que les eaux plus froides, tandis que les eaux de surface concentrent l'oxygène près de l'équilibre avec l'atmosphère terrestre. L'eau est normalement exposée à une pluie de matière organique par le haut lorsque l'eau sort de la couche mélangée dans la thermocline. L'oxygène est utilisé par les bactéries aérobies pour s'alimenter, réduisant ainsi sa concentration dans l'eau. Ainsi, la concentration en oxygène dans les eaux profondes dépend de sa concentration alors qu’elle se trouvait à la surface pour soustraire celle appauvrie par les organismes marins.
La concentration en oxygène est plus élevée dans les profondeurs océaniques, en raison de l’approvisionnement de la région polaire en eaux froides et profondes riches en oxygène. Cela est également dû à la faible consommation d'oxygène par les organismes marins que l'on trouve rarement dans ces zones. Il existe toutefois un taux plus faible d'approvisionnement en eau riche en oxygène et des taux élevés de consommation d'oxygène dans les profondeurs intermédiaires. Le mélange des eaux des circulations éoliennes du gyre subtropical et des eaux de surface permet le réapprovisionnement en oxygène dans ces eaux. La distribution des zones à oxygène dans les océans ouverts est normalement contrôlée par les processus biologiques et physiques locaux ainsi que par la circulation océanique à grande échelle.
La vie dans la zone minimum d'oxygène
Les organismes ont évolué pour vivre autour des OMZ et malgré le fait que la concentration en oxygène est faible. Ils comprennent le calmar vampire (Vampyroteuthis infernalis) et le mysidus géant rouge (Gnathophausia ingens). Ces organismes ont des caractéristiques d'adaptation spéciales pour faire face à la moindre quantité d'oxygène ou plutôt pour extraire l'oxygène de l'eau plus efficacement. Par exemple, certains d'entre eux développent des branchies avec une surface importante 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 du sang hautement concentré en protéines (hémocyanine) qui capte facilement l'oxygène. Certaines bactéries utilisent le processus de dénitrification lorsqu'elles utilisent du nitrate à la place de l'oxygène. Cela réduit la concentration de nitrate en tant que nutriment important.
Rôle des zones minimales d'oxygène
Ces zones régulent la productivité et la structure de la communauté écologique de l'oxygène global. Par exemple, dans la ZMO située au large de la côte ouest de l’Amérique du Sud, les tapis bactériens géants jouent un rôle important dans les régions où les pêcheries de la taille de l’Uruguay sont extrêmement riches. En raison des changements climatiques persistants et des éventuelles divarifications pour les écosystèmes et les populations, les modèles de systèmes terrestres prévoient des réductions considérables de l’oxygène et d’autres variables physico-chimiques dans l’océan.
