Les intrusions majeures dans la Baltique n’ont pas de conséquences durables sur l’hypoxie du XXe siècle dans la mer Baltique centrale

Pourquoi cela importe pour nos mers

Partout dans le monde, les mers côtières voient apparaître des « zones mortes » de plus en plus étendues, des zones privées d’oxygène où la plupart des organismes marins ne peuvent survivre. La mer Baltique, en Europe du Nord, abrite l’une des plus vastes de ces zones. Pendant des années, des scientifiques ont soupçonné qu’une puissante poussée d’eau salée venue de la mer du Nord en 1951 avait pu préparer le terrain pour cette crise prolongée de l’oxygène. Cette étude utilise des simulations informatiques avancées pour répondre à la question : cet événement extrême unique a‑t‑il vraiment basculé le système, ou bien des changements plus lents d’origine humaine en sont-ils la cause principale ?

Une mer sujette au faible taux d’oxygène

La mer Baltique est presque fermée, reçoit beaucoup d’eau douce des fleuves et n’a qu’une étroite connexion à l’océan. Cela crée une stratification stable : des eaux de surface plus légères reposent sur des eaux profondes plus denses et plus salées. Cette barrière de densité, ou halocline, fait office de couvercle : l’oxygène de la surface ne peut pas facilement atteindre les bassins profonds, tandis que l’oxygène y est continuellement consommé par la décomposition de matière organique. Lorsqu’il chute sous un seuil critique, l’eau profonde devient hypoxique, et si l’oxygène tombe à zéro, anoxique. Parallèlement, des décennies d’apports riches en nutriments issus de l’agriculture, des eaux usées et de l’atmosphère ont « sur-fertilisés » la mer, favorisant des proliférations d’algues qui s’enfoncent puis se décomposent, drainant encore davantage l’oxygène des profondeurs.

Des pulsations d’eau salée et une vieille énigme

De temps à autre, de fortes entrées d’eau dense et salée venant de la mer du Nord pénètrent dans la Baltique, glissent le long du fond et ventilent temporairement les bassins profonds. La plus importante de ces pulsations jamais mesurée, une « intrusion majeure dans la Baltique », a eu lieu en 1951. Les archives sédimentaires et d’autres données montrent que la Baltique centrale est passée rapidement à un état plus hypoxique dans les années 1950. Cette coïncidence a donné lieu à une hypothèse provocatrice : peut‑être l’intrusion de 1951 a‑t‑elle renforcé la stratification au point d’enfermer le système dans des décennies de perte d’oxygène. Mais des travaux antérieurs n’avaient pas réussi à dissocier clairement l’effet de cet événement isolé d’autres influences, comme les apports nutritifs ou les variations climatiques naturelles.

Tester la mer par des expériences virtuelles

Pour démêler ces effets, les auteurs ont utilisé un modèle océanique-écoSystème tridimensionnel couvrant l’ensemble de la mer Baltique. Ils ont exécuté 13 simulations couvrant le XXe siècle, y compris un cas de référence réaliste et plusieurs scénarios « et si ». Dans l’un, ils ont supprimé entièrement l’intrusion de 1951 ; dans un autre, ils l’ont remplacée par un schéma d’intrusion beaucoup plus faible ; dans dix autres, ils ont réarrangé des années caractérisées par des intrusions généralement faibles pour simuler une Baltique qui reçoit rarement de fortes pulsations d’eau salée. Dans tous les cas, le modèle a suivi l’intensité de la stratification de la colonne d’eau et la part de chaque bassin profond devenue hypoxique ou anoxique sur plusieurs décennies.

Ce qui pilote vraiment la zone morte

Les résultats révèlent un schéma clair. Les fortes intrusions influent généralement sur la netteté de la stratification de la Baltique, en particulier dans les bassins profonds de Gotland, et elles affectent l’oxygène dans certaines régions. Pourtant, même l’événement record de 1951 n’a laissé aucune empreinte durable sur la propagation à long terme du faible oxygène : ses effets s’estompent en une dizaine d’années, et les simulations avec ou sans cette pulsation convergent vers des volumes hypoxiques presque identiques. En revanche, une augmentation graduelle et à l’échelle des bassins de l’hypoxie, des années 1940 aux années 1980, apparaît dans tous les scénarios et correspond à l’histoire de l’enrichissement en nutriments. L’étude montre également que les différents bassins profonds réagissent différemment : le bassin de Bornholm bénéficie d’une ventilation efficace provenant d’un large éventail d’intrusions, tandis que l’éloigné bassin occidental de Gotland reçoit principalement un apport de sel renforçant la stratification mais peu d’oxygène supplémentaire, ce qui permet à l’hypoxie de s’étendre lorsque les intrusions sont fréquentes.

Un problème auto‑renforçant

Lorsque les eaux profondes deviennent hypoxiques, la Baltique entre dans un « cercle vicieux » : le faible taux d’oxygène favorise le relargage de phosphore par les sédiments, lequel alimente des proliférations de cyanobactéries capables de fixer l’azote. Leur décomposition consomme encore de l’oxygène, rendant le système de plus en plus dominé par ce recyclage interne plutôt que par les apports de nutriments terrestres seuls. Le modèle montre que ce rétrocontrôle interne devient dominant environ une décennie après l’intrusion de 1951, que celle‑ci soit présente ou non dans les simulations, soulignant que l’eutrophisation à long terme, et non un choc physique ponctuel, gouverne la trajectoire du système.

Ce que cela signifie pour sauver la Baltique

Pour les décideurs et les citoyens, le message est à la fois sévère et porteur d’espoir. L’expansion de la « zone morte » profonde de la Baltique au XXe siècle ne peut être imputée à un événement naturel isolé, même dramatique comme l’intrusion de 1951. Elle résulte principalement d’un enrichissement en nutriments à long terme agissant sur une mer naturellement stratifiée. Les variations naturelles des intrusions et du climat façonnent les détails régionaux et les fluctuations à court terme, mais elles jouent un rôle secondaire. Cela signifie que la façon la plus efficace de réduire les zones hypoxiques dans un avenir plus chaud reste simple : poursuivre et renforcer les efforts pour réduire la pollution en nutriments d’origine terrestre, en donnant à cette mer vulnérable la chance de retrouver de l’oxygène.

Citation: Naumov, L., Meier, H.E.M. Major Baltic Inflows do not have long-lasting consequences for 20^th-century hypoxia in the central Baltic Sea. Commun Earth Environ 7, 205 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03245-0

Mots-clés: Hypoxie en mer Baltique, Eutrophisation, Intrusions majeures dans la Baltique, Zones mortes côtières, Appauvrissement en oxygène marin