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Comment le cycle de l’eau tempère la rapidité du réchauffement climatique

Crédits : Public Domain.

Sans l’influence modératrice du cycle de l’eau, le réchauffement global surviendrait à un rythme sensiblement plus rapide, toutes choses égales par ailleurs. C’est en tout cas ce qu’a mis en évidence une étude récemment parue dans la revue scientifique Nature Climate Change.

Avec l’élévation croissante de la température moyenne de la Terre, les échanges d’eau et d’énergie entre l’océan, l’atmosphère et les surfaces continentales s’accélèrent. Or, les auteurs de l’étude expliquent qu’en l’absence de ces flux, la vitesse à laquelle la chaleur augmente à la surface du globe serait aggravée.

Quand le cycle de l’eau évacue la chaleur vers l’océan profond

En définitive, une plus grande fraction de l’énergie additionnelle piégée par les gaz à effet de serre diffuse vers l’océan intermédiaire et profond au lieu de s’accumuler près de la surface. Le réchauffement transitoire moyen est ainsi tamponné d’environ 0,5 °C. Mais par quel mécanisme l’intensification du cycle hydrologique augmente-t-elle ce transfert d’énergie ? Dans leur papier, les chercheurs expliquent que la salinité des eaux joue un rôle-clé.

Étant donné que les régions humides deviennent plus humides, en particulier près de l’équateur, la salinité de l’océan diminue. Au contraire, les zones naturellement sèches des tropiques reçoivent encore moins de pluie, ce qui élève un peu plus la salinité des eaux qui s’y trouvent. Or, en accentuant les contrastes de salinité, la circulation océanique tend à s’accélérer, emmenant plus facilement les eaux chaudes de la surface vers les profondeurs.

salinité océan cycle de l'eau
Salinité des eaux atlantiques et est-pacifiques à la fin de l’été boréal, en 2012 (à gauche) et 2017 (à droite). Les couleurs chaudes signent une salinité élevée et inversement pour les couleurs froides. Notez les maximums de salinité situés aux tropiques, en particulier dans l’océan Atlantique. Crédits : ESA.

Isoler l’influence des changements de salinité

« Grâce à une série d’expériences de modélisation, nous avons découvert un nouveau mécanisme qui influence le taux de réchauffement climatique », relate Maofeng Liu, auteur principal de l’étude. « La bonne correspondance entre les simulations des modèles climatiques et les observations au cours des dernières décennies suggère que les changements de salinité liés au réchauffement anthropique contribuent probablement à augmenter l’absorption de chaleur par l’océan ».

Pour mettre en évidence ce processus, les scientifiques ont effectué deux expériences. Pour chacune, la quantité de dioxyde de carbone augmente de 1 % par an et le système climatique se réajuste en conséquence. Toutefois, dans la seconde expérience, les chercheurs ont prescrit une salinité fixe. Cette dernière ne peut donc pas varier avec l’évolution du cycle de l’eau. En comparant les deux simulations, il devient possible d’évaluer le rôle joué par les gradients de salinité sur l’enfouissement de chaleur.

« Prédire le taux de réchauffement climatique reste un défi », note l’auteur principal des travaux. « Cette étude a révélé un nouvel impact sur le taux de réchauffement climatique ».