L’enfouissement azoté à long terme dépasse la dénitrification dans les fjords mondiaux

Vallées côtières cachées qui façonnent nos mers

Le long des côtes froides et montagneuses se trouvent de profonds et étroits bras de mer appelés fjords. Ils peuvent ressembler à des cartes postales pittoresques, mais cette étude montre qu’ils contribuent discrètement à réguler la quantité d’azote, analogue à un engrais, qui circule dans l’océan et, par conséquent, la quantité de carbone que la vie marine peut séquestrer. En retraçant où l’azote aboutit dans les fjords du monde entier, les auteurs révèlent que ces vallées sous-marines sont bien plus importantes pour l’équilibre planétaire des nutriments et du climat que leur petite surface ne le laisserait croire.

Pourquoi l’azote dans les fjords compte

L’azote est un ingrédient de base de la vie et limite la croissance des algues microscopiques en mer. Lorsqu’il y a trop d’azote provenant de l’agriculture, des eaux usées ou d’autres sources humaines, les eaux côtières s’enrichissent et alimentent des proliférations algales et des pertes d’oxygène. Lorsqu’il en manque, la vie marine et la capacité de l’océan à stocker du carbone peuvent en pâtir. Les fjords, bien qu’ils couvrent moins d’un millième de la surface océanique mondiale, stockent déjà environ 11 % du carbone organique enfoui dans l’océan. La question clé que posent les chercheurs est : les fjords servent‑ils aussi de coffres persistants pour l’azote lui‑même, ou la majeure partie s’échappe‑t‑elle sous forme gazeuse vers l’atmosphère ?

Mesurer un coffre‑fort azoté global

Pour répondre à cette question, l’équipe a combiné de nouvelles mesures issues de cinq fjords en Suède et en Islande avec des données publiées provenant de 74 autres fjords dans le monde. Ils se sont concentrés sur deux destins principaux de l’azote qui arrive dans les fjords via les rivières, la fonte glaciaire et les courants marins. Un destin est l’enfouissement : l’azote incorporé dans des particules qui sédimentent et deviennent partie intégrante du fond marin pendant des siècles ou davantage. L’autre est la « fuite » microbienne, où des microbes en environnements pauvres en oxygène convertissent des composés azotés dissous en azote gazeux inoffensif qui s’échappe en bulles. À partir des archives sédimentaires, d’analyses chimiques et d’une extrapolation statistique corrigeant l’échantillonnage inégal, les auteurs ont estimé combien d’azote chaque voie retire à l’échelle mondiale.

Les fjords, points chauds d’azote enfoui

Les résultats montrent que les fjords sont des puits exceptionnels d’azote. En moyenne, chaque mètre carré du fond d’un fjord enfouit plus d’azote chaque année que la plupart des autres milieux marins et même que la plupart des lacs. La mise à l’échelle de ces taux suggère que les fjords, bien que minimes en superficie, sont responsables d’autant que 18 % de tout l’enfouissement d’azote dans l’océan. Les fjords des hautes latitudes, comme au Groenland, dans l’Arctique canadien et au Svalbard, sont particulièrement efficaces, grâce à d’importants apports de sédiments et de particules riches en nutriments provenant des glaciers et de l’érosion. Ces matériaux qui coulent rapidement réduisent le temps que la matière organique passe en eau oxygénée, permettant à une plus grande part de son azote d’être préservée dans la boue plutôt que dégradée et relâchée.

Quand l’oxygène diminue, l’équilibre bascule

L’étude montre également que la façon dont les fjords éliminent l’azote dépend fortement de leur teneur en oxygène. Dans la plupart des fjords bien oxygénés, l’enfouissement à long terme dans les sédiments représente environ les deux‑tiers de la perte totale d’azote, surpassant la conversion microbienne en gaz. Mais dans les fjords où les eaux profondes sont devenues sévèrement pauvres en oxygène ou totalement anoxiques, la situation s’inverse. Là, les taux des processus microbiens formant du gaz peuvent être jusqu’à neuf fois supérieurs à ceux des fjords riches en oxygène, dépassant parfois largement l’enfouissement. À mesure que les eaux profondes perdent de l’oxygène, la zone où les microbes prélèvent l’oxygène des nitrates s’étend d’une mince couche du sédiment à une large bande d’eau, augmentant fortement la production d’azote gazeux.

Mers qui se réchauffent et avenir de l’azote

Le changement climatique et la pollution nutritive d’origine humaine sont susceptibles de remodeler cet équilibre délicat. Le réchauffement renforce la stratification de la colonne d’eau et peut priver les bassins profonds des fjords d’oxygène, tandis que l’augmentation des apports de nutriments et les modifications des courants océaniques alimentent une production primaire accrue. Ensemble, ces tendances favorisent à la fois davantage d’enfouissement — par une plus grande livraison de particules organiques fraîches — et davantage de pertes microbiennes d’azote, surtout là où les eaux profondes basculent en hypoxie ou anoxie. Les auteurs concluent que les fjords jouent actuellement le rôle de filtres puissants et favorables au climat en enfermant l’excès d’azote avec peu d’effets secondaires en termes de gaz à effet de serre. Cependant, à mesure que le réchauffement et la désoxygénation s’étendent, les voies microbiennes générant aussi du protoxyde d’azote, un gaz à effet de serre puissant, pourraient occuper une part plus importante du retrait d’azote. Gérer les charges nutritives des eaux côtières sera crucial pour que les fjords continuent de fonctionner comme des puits d’azote efficaces et à faible impact dans un océan en mutation.

Citation: Cheung, H.L.S., Levin, L.S., Smeaton, C. et al. Long-term nitrogen burial exceeds denitrification in global fjords. Nat Commun 17, 3148 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71116-5

Mots-clés: fjords, cycle de l’azote, sédiments marins, désoxygénation, carbone bleu