Il s’agit peut-être du plus grand joker du système climatique. Les scientifiques craignent depuis longtemps que la circulation dite “de retournement” de l’océan Atlantique ne ralentisse, voire ne s’arrête, en raison du changement climatique, ce qui aurait d’énormes conséquences planétaires.
Mais dans le même temps, les chercheurs n’ont qu’une compréhension limitée du fonctionnement réel de la circulation, car il est extrêmement difficile de prendre des mesures de ses courants vastes et éloignés. Aujourd’hui, un nouveau projet de recherche d’envergure, qui vise justement à faire cela, a permis de réviser de façon spectaculaire notre compréhension de la circulation elle-même.
Une nouvelle série d’observations effectuées pendant 21 mois dans les eaux glaciales au large du Groenland a permis de découvrir que la majeure partie du renversement – au cours duquel l’eau non seulement s’enfonce, mais retourne vers le sud dans les profondeurs de l’océan – se produit à l’est, plutôt qu’à l’ouest, de l’énorme île de glace.
Si c’est le cas, les modèles climatiques qui prévoient un ralentissement de la circulation à mesure que le climat se réchauffe devront peut-être être revus pour en tenir compte.
L’ampleur de la surprise scientifique, sur une échelle de 1 à 10, est assez importante, a déclaré Susan Lozier, océanographe à l’université Duke et auteur principal de la recherche publiée jeudi dans Science.
“Pour moi personnellement, peut-être un 7”, a-t-elle déclaré. “Mais je pense que, pour la communauté, c’était plutôt un 9”
Les nouveaux résultats proviennent du programme OSNAP, ou Overturning in the Subpolar North Atlantic, doté d’un budget de 32 millions de dollars, qui constitue la première tentative de mesurer de manière exhaustive la circulation dans les régions extrêmement éloignées en question. On pense que ces mers glacées sont le lieu où les eaux froides et salées – qui sont extrêmement denses – s’enfoncent dans les profondeurs sous la surface de la mer, puis remontent vers le sud jusqu’à l’hémisphère sud.
Ce processus de “renversement” est crucial car l’enfoncement dans l’Atlantique Nord attire effectivement davantage d’eau chaude et salée vers le nord par le biais d’un système de courants comprenant le Gulf Stream. Cet apport de chaleur façonne à son tour le climat dans une grande partie de la région, et notamment en Europe.
Il est essentiel de mieux comprendre le fonctionnement de cette circulation, car certains scientifiques ont déjà avancé qu’elle ralentissait, ce qui aurait des conséquences majeures, notamment le réchauffement des océans et l’élévation du niveau de la mer au large de la côte est des États-Unis.
Ces dernières années, les cartes des températures mondiales ont montré une étrange zone de températures anormalement froides dans l’océan au sud-est du Groenland, ainsi que des températures très chaudes au large de la côte de la Nouvelle-Angleterre.
Cette région froide – que l’on a surnommée la “tache froide” et le “trou de réchauffement” – présente une anomalie frappante à une époque où la Terre et ses océans se réchauffent par ailleurs. On a suggéré qu’il s’agissait d’une diminution du volume de chaleur transporté vers le nord par la circulation.
Les eaux chaudes au large de la Nouvelle-Angleterre, dans cette interprétation, représenteraient un corollaire clé – la chaleur océanique supplémentaire restant dans les eaux plus au sud, plutôt que de faire le voyage vers le nord.
C’est dans ce débat qu’intervient le projet OSNAP, dont les responsables affirment qu’ils ne prennent pas parti sur la question du climat – ils essaient simplement de mesurer la circulation elle-même.
Le réseau OSNAP est une sorte de ligne scientifique qui traverse l’océan Atlantique Nord, du Canada à l’Écosse, en passant par la pointe sud du Groenland. Dans ces eaux, les chercheurs ont déployé 53 bouées océaniques, chacune contenant plusieurs instruments.
Ces bouées prennent toute une série de mesures – température, salinité et autres – à différentes profondeurs dans l’ensemble de l’Atlantique. C’est ainsi qu’ils peuvent prendre le pouls, pour ainsi dire, de la circulation de retournement.
Un système de mesure transatlantique similaire existe déjà bien plus au sud, autour de la latitude de la Floride, mais les scientifiques estiment qu’il est essentiel de mesurer la circulation dans les eaux bien moins hospitalières du nord, là où le naufrage se produit réellement, pour comprendre son fonctionnement.
Et c’est là que les choses deviennent intéressantes. La circulation de retournement, qui représente un flux massif d’environ 15 millions de mètres cubes d’eau par seconde, pourrait se produire des deux côtés du Groenland.
À l’ouest se trouve la mer du Labrador, entre le Canada et le Groenland, où une grande attention a été portée. On craint particulièrement que l’énorme volume d’eau de fonte provenant de l’ouest du Groenland, où se trouvent certains des glaciers les plus grands et les plus actifs, ne fasse des dégâts considérables ici en rafraîchissant les eaux et en empêchant le naufrage.
À l’est, en revanche, se trouvent les mers d’Irminger, du Groenland et de Norvège. Et la nouvelle étude révèle que, contrairement à ce qui avait été découvert bien plus tôt, la grande majorité du renversement des eaux se produit à l’est, et non à l’ouest.
(Penny Holliday du Centre national d’océanographie, Southampton, Royaume-Uni)
“Je pense que c’est l’un des principaux messages à retenir de notre étude, c’est que les articles précédents qui en ont parlé sont presque comme des écorces dans le mauvais arbre”, a déclaré Bob Pickart, un océanographe de la Woods Hole Oceanographic Institution et l’un des auteurs de l’étude.
Mme Lozier, de Duke, a déclaré qu’elle ne voulait pas critiquer les anciennes études de modélisation – celles-ci sont en constante amélioration, et les nouveaux travaux viendront renforcer ce processus. Elle a toutefois fait remarquer que les résultats empiriques de l’OSNAP sont différents de ceux de certains modèles.
“Certains de ces modèles produisent cinq fois la quantité d’eau de la mer du Labrador qu’ils devraient produire, d’après les observations”, a déclaré Mme Lozier.
C’est important, car ce sont les mêmes modèles qui prévoient qu’à mesure que le climat se réchauffe et que les mers autour du Groenland se rafraîchissent en raison de la fonte de la glace arctique ou de l’augmentation des précipitations, la baisse de la salinité pourrait interférer avec le processus de descente et ralentir la circulation.
Mais il reste encore beaucoup à apprendre. La nouvelle étude est le premier rapport important sur les résultats de l’OSNAP, et elle ne représente que 21 mois de données provenant du réseau d’amarrages. C’est trop peu de temps pour détecter un changement dans la circulation.
Stefan Rahmstorf, chercheur en climatologie à l’Institut de Potsdam pour la recherche sur l’impact du climat, en Allemagne, qui a proposé qu’un ralentissement soit déjà en cours, en partie sur la base du schéma de refroidissement et de réchauffement observé, a déclaré que ces nouvelles observations étaient précieuses. Mais il faudra beaucoup plus de temps pour tirer des conclusions majeures.
“Il s’agit encore d’une série chronologique très courte, plutôt d’un instantané, et je ne tirerais aucune conclusion sur les échelles de temps climatiques qui m’intéressent principalement”, a-t-il déclaré dans un courriel.
La question clé, maintenant, est la suivante : si l’enfoncement des eaux se produit effectivement à l’est du Groenland, qu’est-ce que cela indique sur la vulnérabilité de la circulation ? La réponse pourrait être l’endroit où le volume croissant d’eau de fonte froide et fraîche du Groenland, qui pénètre dans l’océan dans toutes les directions, finit par aboutir dans les eaux plus profondes.
Cela aussi est mal connu.
Marco Tedesco, qui étudie le Groenland à l’Observatoire de la Terre Lamont-Doherty de l’Université de Columbia, a déclaré que ces nouvelles recherches allaient accroître l’attention accordée à la fonte de la côte orientale du Groenland, qui est plus proche de l’endroit où le renversement semble se produire.
“L’est du Groenland pourrait vraisemblablement être le prochain coupable qui se cachait à la vue de tous mais qui a été occulté par la forte personnalité de la côte ouest”, a déclaré Tedesco.