Des preuves solides sur l’affaiblissement du renversement de l’Atlantique

Le renversement de l’Atlantique, l’un des systèmes de transport de la chaleur les plus importants de la Terre, qui pompe l’eau chaude vers le nord et l’eau froide vers le sud, est plus faible que jamais depuis plus de 1000 ans.


Le renversement de l'Atlantique, l'un des systèmes de transport de la chaleur les plus importants de la Terre, qui pompe l'eau chaude vers le nord et l'eau froide vers le sud, est plus faible que jamais depuis plus de 1000 ans.

Selon une étude publiée dans la revue Nature par une équipe internationale de scientifiques, l’analyse des données sur la température de surface de la mer montre que cette importante circulation océanique a ralenti d’environ 15 % depuis le milieu du XXe siècle. Le changement climatique créé par l’homme est le principal suspect de ces observations inquiétantes.1

Un modèle de réchauffement et de refroidissement de l’océan

Nous avons détecté une tendance particulière au refroidissement océanique au sud du Groenland et un réchauffement inhabituel au large des côtes américaines ce qui est très caractéristique du ralentissement du renversement de l’Atlantique selon Levke Caesar de l’Institut de Potsdam. C’est pratiquement comme une empreinte d’un affaiblissement de ces courants océaniques. Quand les courants ralentissent, ils apportent moins de chaleur vers le nord en provoquant un refroidissement généralisé de l’Atlantique Nord qui est la seule région océanique qui s’est refroidie face au réchauffement climatique. Dans le même temps, le Gulf Stream se déplace vers le nord et se rapproche de la côte et réchauffe les eaux le long de la moitié nord de la côte atlantique des États-Unis.

Une illustration de la circulation océanique et du renversement de l'Atlantique - Crédit : Intergovernmental Panel on Climate Change

Une illustration de la circulation océanique et du renversement de l’Atlantique – Crédit : Intergovernmental Panel on Climate Change

Cette région s’est réchauffée plus rapidement que la plupart des autres parties de l’océan mondial au cours des dernières décennies selon le co-auteur Vincent Saba du Laboratoire national d’administration océanique et atmosphérique (NOAA) à Princeton aux États-Unis. Ce modèle de température océanique spécifique a été projeté par des simulations informatiques à haute résolution en réponse à l’augmentation des niveaux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère et désormais, il a été confirmé par des mesures.

Les mesures des températures de la surface océanique

Pendant des décennies, les scientifiques ont étudié la dynamique du renversement de l’Atlantique. Les simulations par ordinateur prédisent généralement qu’il va s’affaiblir en réponse au réchauffement de la planète causé par l’homme. Mais si cela se produit déjà, on ne pouvait pas le confirmer de façon certaine en raison d’un manque de mesures à long terme. Les preuves que nous sommes maintenant en mesure de fournir sont les plus solides à ce jour selon Stefan Rahmstorf de l’Institut de Potsdam, qui a conçu l’étude. Nous avons analysé tous les ensembles de données de température de surface de la mer disponibles en comprenant des données de la fin du 19e siècle jusqu’à nos jours.

Le modèle de tendance spécifique que nous avons trouvé dans les mesures ressemble exactement à ce qui est prédit par les simulations informatiques à la suite d’un ralentissement dans le système Gulf Stream et je ne vois aucune autre explication plausible selon Rahmstorf. Ce n’est pas seulement le modèle spatial qui correspond à la simulation par ordinateur et aux observations, mais aussi le changement avec les saisons.

Le réchauffement climatique, responsable probable de ces changements

L’affaiblissement est causé par un certain nombre de facteurs qui peuvent être liés au réchauffement de la planète causé par les gaz à effet de serre provenant de la combustion du charbon, du pétrole et du gaz. Le renversement de l’Atlantique se produit par les différences de densité de l’eau de mer. Quand l’eau chaude et donc plus légère se déplace du Sud vers le Nord, alors elle devient plus froide, donc plus dense en s’enfonçant dans les couches plus profondes de l’océan ce qui provoque son retour vers le sud. Mais avec le réchauffement de la planète, l’augmentation des précipitations et des eaux de fonte de la banquise arctique et de la calotte glaciaire du Groenland dilue les eaux de l’Atlantique Nord en réduisant ainsi la salinité. Une eau moins saline est moins dense et donc moins lourde et elle ne peut pas s’enfoncer dans l’océan selon Alexander Robinson de l’Université de Madrid, qui a co-écrit l’étude.

Il y a eu de longs débats pour savoir si le renversement de l’Atlantique pourrait s’effondrer en devenant un élément de basculement dans le système terrestre. La présente étude ne considère pas le destin futur de cette circulation, mais analyse plutôt comment elle a changé au cours des cent dernières années. Néanmoins, Robinson avertit : Si nous n’arrêtons pas rapidement le réchauffement climatique, alors nous devons nous attendre à un nouveau ralentissement à long terme du renversement de l’Atlantique. Nous commençons à peine à comprendre les conséquences de ce processus sans précédent.

Plusieurs études ont montré, par exemple, qu’un ralentissement du renversement de l’Atlantique exacerbe l’élévation du niveau de la mer sur la côte américaine pour des villes comme New York et Boston. D’autres montrent que le changement associé de la température de la surface de la mer de l’Atlantique affecte les conditions météorologiques en Europe comme la trajectoire des tempêtes venant de l’Atlantique. Plus précisément, la vague de chaleur européenne de l’été 2015 a été liée au froid record de l’Atlantique Nord. Cet effet apparemment paradoxal se produit parce qu’un Atlantique Nord froid favorise une pression atmosphérique qui achemine l’air chaud du sud vers l’Europe.

Des résultats soutenus par une seconde étude

Les résultats sont soutenus et mis en perspective à plus long terme par une seconde étude réalisée par une équipe autour de David Thornalley de l’University College London, publiée également dans la revue Nature.

Cette importante analyse se penche sur le climat passé de la Terre, en utilisant des informations qui sont, par exemple enfouies au fond de l’océan dans la composition des sédiments, pour reconstituer les changements de renversement de l’Atlantique au cours des 1 600 dernières années. Ces données paléoclimatiques fournissent une confirmation indépendante des conclusions antérieures selon lesquelles la récente faiblesse de la circulation est sans précédent depuis au moins un millénaire. L’évolution du renversement atlantique au cours du dernier millénaire, déduite des preuves indirectes des températures souterraines, correspond presque exactement à celle de Rahmstorf et ses collègues en 2015, ce qui est assez remarquable étant donné que la nouvelle étude est basée sur les sédiments océaniques.

Plusieurs éléments de preuve se rejoignent pour donner une image cohérente en montrant tous le même affaiblissement depuis les années 1950 selon Rahmstorf. Le refroidissement subpolaire atlantique, le réchauffement côtier du Gulf Stream, les données indirectes de Thornalley pour les températures souterraines atlantiques et des données indirectes antérieures sur les coraux des grands fonds montrant les changements de masse d’eau dans le golfe du Maine.

L’étude de Thornalley suggère également qu’une partie du renversement de l’Atlantique, le flux profond de l’eau de la mer du Labrador, a été affecté il y a 150 ans par le réchauffement et la fonte des glaces à la fin du Petit âge glaciaire. Cela illustre la sensibilité de la circulation du renversement par rapport au réchauffement et à l’apport d’eau douce et c’est quelque chose qui se reproduit de nouveau avec le réchauffement causé par l’homme et l’accélération de la fonte du Groenland. Mais à en juger par les données des températures souterraines passées, cet événement de 150 ans n’était pas associé à une réduction globale aussi importante du transport de chaleur dans l’océan Atlantique que le réchauffement des gaz à effet de serre qui est plus important que jamais dans l’histoire de la civilisation humaine.

Sources

1.
Observed fingerprint of a weakening Atlantic Ocean overturning circulation. Nature. 10.1038/s41586-018-0006-5″ target=”_blank” rel=”noopener noreferrer”>http://dx.doi.org/10.1038/s41586-018-0006-5. Published April 10, 2018. Accessed April 10, 2018.
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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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