Dans les eaux de surface océaniques, les diatomées transforment le CO₂ atmosphérique dissous en carbone « organique » qui, après leur mort, chute vers le fond. Cependant, ce carbone est rapidement dégradé sous forme de gaz carbonique avant d'atteindre mille mètres de profondeur.

Cette vision est aujourd'hui corrigée par des observations et des simulations qui démontrent la prédominance des diatomées pas seulement en eaux de surface mais aussi dans d'autres compartiments de l'océan. De plus, la taille des diatomées, comprise entre 2 microns et un millimètre, leur morphologie, leur composition en silicium et en carbone et leur environnement sont autant de paramètres qui influencent fortement leur efficacité de « pompe à carbone ».

Les chercheurs démontrent ainsi que les diatomées peuvent transporter épisodiquement de grandes quantités de carbone organique jusqu'aux couches les plus profondes de l'océan, où il reste stocké plus d'un siècle. Il en résulte que le transfert de carbone dans l'océan profond imputable aux diatomées a été sous-estimé jusqu'à présent.

Cependant, plusieurs simulations prédisent un déclin global des diatomées, sauf dans l'Océan Austral, et donc une baisse de leur transfert de carbone vers les profondeurs, mais des adaptations de ces espèces au changement climatique et à l'acidification pourraient contredire ces projections. L'évolution de la pompe de carbone océanique est donc complexe et ne peut être décrite par des modèles simplifiés de l'Océan.

Ces travaux, réalisés par une équipe internationale menée par des chercheurs de l'Institut universitaire européen de la mer (Université de Bretagne occidentale, CNRS, IRD), démontrent la nécessité de stratégies pluridisciplinaires pour comprendre ces mécanismes essentiels du changement climatique global.