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Le réchauffement de l’océan Arctique a commencé plus tôt qu’on ne le pensait

Crédits : flickr.

Des chercheurs ont découvert que l’est de l’océan Arctique avait subi une importante phase de réchauffement et de salinisation au début du vingtième siècle. Cette observation inattendue est rapportée dans une étude parue ce 24 novembre dans la revue Science Advances.

Si les océans du globe se réchauffent tous depuis une quarantaine d’années, le rythme de ce réchauffement varie sensiblement d’un bassin à l’autre. En raison de sa géographie et de sa faible profondeur, l’océan Arctique est celui qui connaît la plus forte augmentation de température. En effet, les mesures montrent que celle-ci a atteint plus du double de la moyenne mondiale au cours des vingt dernières années.

Quand l’Atlantique envahit l’Arctique

On sait que cette évolution est en partie liée à un processus baptisé par les scientifiques atlantification, en référence au fait que les propriétés de l’océan Atlantique gagnent du terrain vers l’intérieur du bassin arctique. Or, cette intrusion d’eau chaude et salée qui fait reculer la lisière de la banquise vers le nord aurait démarré plus tôt qu’on ne le pensait jusqu’à présent.

Dans un effort international, des chercheurs ont voulu replacer la récente atlantification dans un contexte de plus long terme. Le suivi par les instruments modernes est en effet uniquement possible depuis l’arrivée des satellites vers le début des années 1980. Pour remonter plus loin, il est nécessaire de recourir à des archives naturelles qui ont enregistré la trace de ces variations passées. On parle de proxys climatiques ou aussi de mesures indirectes.

arctique atlantification
Reconstitution des propriétés de l’eau et des glaces de mer dans la région d’étude entre 1220 et 2017. La zone grisée signale la période du petit âge de glace. Crédits : Tommaso Tesi & coll. 2021.

Le cas échéant, les chercheurs ont analysé des carottes de sédiments marins prélevées dans le détroit de Fram, entre le Groenland et le Svalbard. En étudiant la composition chimique et l’écologie des micro-organismes fossiles contenus dans les échantillons, ils ont pu remonter aux propriétés de la colonne d’eau dans la région sur les 800 dernières années.

Une réorganisation rapide des courants marins

Ainsi que le rapportent les auteurs, les résultats ont révélé la présence d’un évènement inattendu au début des années 1900. Tandis que la température et la salinité des eaux étaient à peu près constantes entre le XIIIe et le XIXe siècle, elles ont brutalement augmenté au début du vingtième siècle. Une signature qui révèle la remontée des eaux subtropicales de l’Atlantique vers le nord.

« La raison de cette atlantification rapide à la porte de l’océan Arctique est intrigante », relate Francesco Muschitiello, coauteur de l’étude. « Nous avons comparé nos résultats à la circulation océanique des latitudes plus basses et avons constaté qu’il existe une forte corrélation avec la diminution de la formation d’eaux profondes en mer du Labrador. En scénario de réchauffement futur, la circulation profonde dans cette région devrait encore diminuer en raison du dégel de la calotte du Groenland. Nous pourrions nous attendre à une nouvelle atlantification de l’Arctique à l’avenir en raison du changement climatique ».

Selon les chercheurs, il est probable que cette phase particulière soit liée à une réorganisation des courants marins à la sortie du petit âge glaciaire. La mise en évidence de cet épisode d’atlantification jusqu’alors inconnu au début du siècle passé questionne également l’aptitude des modèles de climat à anticiper ou non ce type de phénomène.

« Les simulations climatiques ne reproduisent généralement pas ce type de réchauffement dans l’océan Arctique, ce qui signifie qu’il y a une compréhension incomplète des mécanismes à l’origine de l’atlantification », note à ce titre Tesi Tommaso, auteure principale du papier. « Nous nous appuyons sur ces simulations pour projeter le changement climatique futur, mais l’absence de tout signe d’un réchauffement précoce de l’océan Arctique est une pièce manquante du puzzle ». De quoi nourrir de futures recherches sur la question.