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L’océan Indien jouerait un rôle plus important qu’attendu dans les variations du climat

Crédits : Wikimedia Commons.

Jusqu’à présent, les scientifiques ont généralement considéré que l’océan Indien jouait un rôle passif dans la mécanique des changements climatiques en zone tropicale. La majorité des théories décrivant ces derniers étant essentiellement axée sur l’océan Pacifique – qui couvre une surface beaucoup plus vaste. Cependant, une étude publiée dans la revue scientifique Science Advances le 12 décembre dernier remet en question cette vision.

Actuellement, le régime climatique de la zone Indo-Pacifique est caractérisé par des alizés soufflant d’est en ouest. Ceux-ci créent une accumulation d’eau chaude entre l’ouest du Pacifique, l’Indonésie et l’est de l’Indien – on parle de piscine d’eau chaude ou warm pool en anglais. Conséquence de ces températures océaniques élevées, le régime pluviométrique est marqué par des précipitations orageuses régulières.

Toutefois, cette structure qui tapisse notre climat actuel n’est pas aussi stable qu’on pourrait le penser de prime abord. Nous savons par exemple qu’elle a subi de profonds bouleversements au cours des périodes climatiques passées. Dans leur étude, les chercheurs se sont intéressés aux conditions qui prévalaient lors du dernier maximum glaciaire – qui a culminé il y a environ 21 000 ans. Les indicateurs indirects – tels que les alcénones fossilisés – ainsi que les modélisations montrent qu’à cette période, le bassin Indo-Pacifique était significativement plus sec. Il en va de même pour le sud-est Asiatique, le nord de l’Australie et l’Inde, comme on peut le voir sur la figure ci-dessous. A contrario, l’ouest de l’océan Indien était plus humide.

anomalies de précipitations au cours du dernier maximum glaciaire
Anomalies de précipitations au cours du dernier maximum glaciaire par rapport au climat du début du XXe siècle dans la zone Indo-Pacifique. Les couleurs brunes indiquent un climat plus sec et les couleurs vertes un climat plus humide. Crédits : PN DiNezio & al. 2018.

Un mécanisme amplificateur : la rétroaction océan-atmosphère

Afin de mettre en évidence la ou les causes de ces modulations structurelles, les scientifiques ont effectué plusieurs simulations numériques avec différents paramétrages. Les résultats indiquent qu’un des facteurs principaux réside dans la baisse massive du niveau des mers consécutive à la formation des calottes Fennoscandienne et Laurentide. Une partie du plateau continental de Sahul – aujourd’hui dissimulée sous l’eau – a ainsi pu émerger, reliant l’Australie à la Thaïlande.

Selon les modèles, la modification de la géographie locale a provoqué une forte réorganisation de la circulation atmosphérique et océanique équatoriales via une boucle de rétroaction positive. Les petites perturbations induites initialement dans le champ de vent ont modulé le gradient de température à la surface de la mer, ce qui a amplifié en retour les anomalies du champ de vent… Il s’en est suivi un refroidissement sensible des eaux à l’est de l’Indien conduisant à un affaiblissement des ascendances et donc des précipitations. À l’inverse, à l’ouest, l’océan s’est réchauffé et les ascendances pluvio-orageuses se sont renforcées.

Des implications potentiellement importantes pour le futur

La découverte de ce mécanisme n’a pas que des implications pour la compréhension du climat passé. Le fait que la dynamique propre à l’océan Indien puisse amplifier des perturbations externes – comme une variation de l’ensoleillement lors des transitions glaciaires-interglaciaires – pose la question de la réaction face au réchauffement climatique en cours. Car, bien qu’il n’y ait pas d’analogue en termes de modification du trait de côte comme ce fut le cas lors du dernier maximum glaciaire, le papier rappelle que « (…) cet océan est capable d’amplifier de petites asymétries introduites par tout forçage externe (…) ». Compte tenu du fort peuplement des pays en périphérie et de leur dépendance à la ressource en eau, une amplification des modifications dans la répartition des pluies aurait de lourdes conséquences. La question est donc cruciale.

« Nous pourrions assister à un type de réorganisation différent. Si ça se produisait, cela pourrait réellement changer nos prévisions quant à ce que seront les précipitations et les extrêmes climatiques dans les pays riverains de l’océan Indien » précise Jessica E. Tierney, co-auteure de l’étude. Ainsi, l’océan Indien devrait nécessiter plus d’attention de la part de la communauté scientifique à l’avenir, en particulier dans le contexte du changement climatique anthropique.

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