Constitué d'organismes microscopiques, le phytoplancton est indispensable à l'écosystème marin et au-delà. Grand producteur d'oxygène, il est aussi essentiel à la vie humaine et souffre du réchauffement climatique. Sa préservation est au coeur des débats au sommet de l'ONU sur les océans qui se tient à Nice cette semaine.
Invisible à l'oeil nu, le phytoplancton est pourtant tout sauf insignifiant. Véritables poumons de la Terre, ces cyanobactéries et microalgues présentes dans les eaux marines produisent près de la moitié de l'oxygène terrestre. On a l'habitude de dire que l'on doit une respiration sur deux au phytoplancton, ce qui en fait un enjeu clé de la préservation des océans, au coeur de la Conférence des Nations Unies en cours à Nice.
Le mot «phytoplancton» désigne en réalité une grande variété d'organismes microscopiques, de toutes les formes et de toutes les couleurs. D'après Phenomer, outil d'observation du réseau de suivi du phytoplancton (REPHY) de l'Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer (Ifremer), «plus de 5.000 espèces de microalgues ont été recensées à ce jour, mais il en reste beaucoup à découvrir».
On distingue toutefois deux familles principales : les diatomées et les phytoflagellés, ces dernières incluant les dinoflagellés. Ces organismes sont pourvus de chlorophylle, grâce à laquelle ils peuvent capter l'énergie solaire et le dioxyde de carbone. Le phytoplancton grandit et se multiplie ainsi, en absorbant également des sels minéraux dissous dans l'eau. Il produit donc de l'oxygène par photosynthèse, avant de la diffuser à la surface des océans, dans l'atmosphère.
🔬 Souvent invisible à l’œil nu, le phytoplancton est essentiel : premier maillon de la chaîne alimentaire océanique, régulateur du cycle du carbone sur Terre et bon indicateur de la qualité des eaux !🦠
🎙️ Élise Caillard, technicienne à l’Ifremer, vous invite à le découvrir 👇 pic.twitter.com/jsktABVK2X— Ifremer 🌊 (@Ifremer_fr) May 22, 2025
La moitié de l'oxygène atmosphérique est produite par les végétaux terrestres et l'autre par ce plancton végétal. Phenomer précise que ce dernier faisait déjà de la photosynthèse «il y a environ trois milliards d'années, avant l'apparition des végétaux terrestres». Il a donc grandement contribué à rendre notre atmosphère respirable.
Selon les chiffres de la Nasa, le phytoplancton capte près de 100 millions de tonnes de dioxyde de carbone chaque jour, ce qui fait de lui un maillon majeur dans la diminution des gaz à effet de serre et la régulation du climat. Il joue également un rôle déterminant dans l'équilibre de la biodiversité des océans, puisqu'il est à la base de la chaîne alimentaire marine.
Sa mise à mal par le réchauffement climatique est donc loin d'être anodine. En 2019, une étude du Massachusetts institute of technology (MIT) a montré un déclin de 10% de la productivité du phytoplancton depuis le début de l'ère industrielle, notamment dans l'Atlantique nord qui est pourtant l'un des bassins marins les plus productifs au monde.
La survie de certains organismes menacée
Auprès de l'Institut de recherche Pierre-Simon Laplace, le directeur de recherche CNRS au Laboratoire de Météorologie Dynamique, Laurent Bopp, explique que le phytoplancton est au coeur d'un mécanisme dit de «pompe biologique» qui est affaibli par le changement climatique.
Concrètement, au moment de faire leur travail de photosynthèse en surface, ces organismes «absorbent du CO2 atmosphérique en fabricant de la matière organique constituée de carbone». A leur mort, une partie de cette dernière «sédimente dans l'océan et chute dans la colonne d'eau, ce qui amène le carbone de la surface vers les fonds marins, où il peut rester pendant des centaines d'années.
Mais le changement climatique conduit l'océan à se stratifier, réduisant les échanges entre la surface et le fond. Sachant que les éléments nutritifs sont principalement concentrés dans les eaux profondes, le phytoplancton en est privé et son développement en est affecté. Le changement climatique pourrait donc «engendrer une baisse de la production phytoplanctonique au cours des prochaines décennies», alerte Laurent Bopp.
A cela s'ajoute toutes les autres perturbations de l'écosystème, notamment le réchauffement et l'acidification des océans, ainsi que la baisse de leur oxygénation. D'après une étude internationale menée notamment par des chercheurs du CNRS Terre & Univers en 2024, ces conditions entraînent le déclin «à un rythme sans précédent» de certains organismes planctoniques, à l'image des foraminifères.
«Les niveaux élevés de CO2, responsables de l'acidification des eaux, compliquent la formation des coquilles de ces organismes unicellulaires, menaçant leur survie, écrit le CNRS. Ces sentinelles climatiques migrent vers des eaux plus fraîches pour tenter de s'adapter, mais les changements environnementaux se produisent plus rapidement qu'elles ne peuvent s'y ajuster.»
