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La circulation océanique mondiale accélère depuis une vingtaine d’années

Crédits : NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio.

Selon une étude parue ce 5 février dans la revue Science Advances, la circulation océanique mondiale a fortement accéléré depuis le début des années 1990. Une modulation pilotée par les vents qui ferait partie d’une tendance de plus long terme associée au changement climatique

Le système climatique accumule de plus en plus d’énergie du fait des rejets croissants de gaz à effet de serre par les activités humaines. Toutefois, seul 1 % de cette énergie additionnelle sert à réchauffer l’atmosphère. L’essentiel (plus de 90 %) est absorbé par l’océan, lequel agit ainsi comme une sorte de thermostat. Sans lui, les changements seraient beaucoup plus brutaux.

L’océan et le transport d’énergie 

L’énorme masse d’eau qui couvre la Terre ne se contente pas de chauffer passivement. En effet, l’océan est un système dynamique couplé à l’atmosphère. Mis en mouvement par les vents et les gradients de densité, il participe à la redistribution de l’énergie autour du globe. Cela explique en partie pourquoi l’Europe de l’ouest connaît un climat plus doux comparé à l’est de l’Amérique du nord pour une même latitude (effet du Gulf Stream).

circulation océanique
Représentation schématique très simplifiée de la circulation océanique à l’échelle mondiale. Crédits : NASA JPL.

Or, tout changement dans la façon dont l’océan se meut tend à induire des modulations climatiques régionales sensibles (en termes de cycle hydrologique, de températures, etc.). De plus, la pénétration du réchauffement vers les profondeurs peut se faire plus ou moins rapidement ce qui influe la rapidité de la hausse mesurée en surface. Il est donc important de comprendre comment la circulation océanique a varié dans le passé. Et ce afin de mieux anticiper ses évolutions futures.

Une accélération notable depuis les années 1990

Selon de nouveaux travaux, il apparaît que la circulation mondiale a fortement accéléré au cours des 20 dernières années. En particulier dans la zone tropicale où les changements s’étendent sur une profondeur notable. Les auteurs de l’étude parue dans la revue Science Advances ont évalué la hausse à 36 % entre 1991 et 2011. En cause, un renforcement des vents à la surface de la mer estimé à environ 0,1 m/s par décennie depuis 1990.

Évolution de l’énergie cinétique de la circulation océanique selon différents jeux de données de réanalyse (A à F). Ensemble des 6 réanalyses (G) et tendance pour A-G (H). Notez la nette augmentation à partir des années 1990 sur la figure G. Crédits : Shijian Hu & al. 2020. 

« L’ampleur et l’étendue de l’accélération des courants océaniques que nous avons détecté dans l’océan mondial et à une profondeur de 2000 mètres étaient assez surprenantes » confie Janet Sprintall, co-auteur du papier. En effet, selon les chercheurs, l’amplitude trouvée dépasse nettement celle de la variabilité naturelle. Il est donc très probable qu’il existe une contribution significative liée au forçage par les gaz à effet de serre. En d’autres termes, elle ferait partie d’une évolution d’échelle temporelle plus large.

Cependant, l’étude précise que la compréhension reste limitée par le manque de mesures directes de long terme. Pour combler ce déficit, les scientifiques ont dû recourir à des produits de réanalyses connus pour présenter certains types de biais. « Des observations intensives de suivi de la circulation océanique profonde dans le monde sont nécessaires de toute urgence, non seulement pour comprendre les conditions passées mais aussi pour réduire l’incertitude dans les projections futures » lit-on à la fin du papier.

De futurs travaux seront donc nécessaires, à la fois pour préciser cette observation mais aussi pour en explorer les implications.

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