La circulation de l’océan Atlantique qui transporte la chaleur vers les hautes latitudes de l’hémisphère Nord ralentit en raison du changement climatique, a affirmé mercredi une équipe de scientifiques, suggérant que l’une des conséquences les plus redoutées se concrétise déjà.
La circulation méridienne de retournement de l’Atlantique a perdu 15 % de sa force depuis le milieu du XXe siècle, atteignant un “nouveau record de faiblesse”, concluent les scientifiques dans une étude publiée dans la revue Nature.
Cela représente une diminution de 3 millions de mètres cubes d’eau par seconde, soit l’équivalent de près de 15 rivières amazoniennes.
L’AMOC amène l’eau chaude de l’équateur vers le nord de l’Atlantique et l’eau froide vers les profondeurs de l’océan.
C’est en partie grâce à ce courant que l’Europe occidentale bénéficie d’un climat tempéré, et les météorologues établissent un lien entre les changements de température de l’océan Atlantique Nord et les récentes vagues de chaleur estivales.
La circulation est également essentielle pour les pêches au large de la côte atlantique américaine, un élément clé de l’économie de la Nouvelle-Angleterre qui a connu des changements ces dernières années, avec l’effondrement de la pêche au cabillaud alors que les populations de homards ont explosé au large de la côte du Maine.
Une partie de la perturbation de l’AMOC pourrait être due à la fonte de la calotte glaciaire du Groenland, une autre conséquence du changement climatique qui modifie la composition de l’eau de la région et interrompt les processus naturels.
C’est “quelque chose que les modèles climatiques prédisent depuis longtemps, mais nous n’étions pas sûrs que cela se produise réellement. Je pense que c’est le cas”, a déclaré l’un des auteurs de l’étude, Stefan Rahmstorf, de l’Institut de recherche sur l’impact du climat de Potsdam, en Allemagne.
“Et je pense que c’est une mauvaise nouvelle”
Mais le rôle complet du changement climatique dans le ralentissement du courant océanique n’est pas totalement compris, et une autre étude publiée mercredi a tiré des conclusions quelque peu différentes.
Cette étude, qui a également été publiée dans la revue Nature, a constaté que l’AMOC a ralenti au cours des 150 dernières années et a également constaté qu’il est maintenant plus faible qu’à n’importe quel moment depuis plus d’un millénaire.
“Les cent dernières années ont été son point le plus bas depuis quelques milliers d’années”, a déclaré Jon Robson, chercheur à l’université de Reading et l’un des auteurs de l’étude. (L’auteur principal de l’étude était David Thornalley, de l’University College London)
Les deux études ont leurs différences : La seconde suggère que le ralentissement a probablement commencé pour des raisons naturelles à l’époque de la révolution industrielle, en 1850, plutôt que d’être stimulé par le changement climatique d’origine humaine, qui s’est pleinement manifesté plus tard.
Mais comme la première étude, la seconde conclut que la circulation est restée faible, voire s’est encore affaiblie, au cours de l’ère actuelle de réchauffement.
“Ces deux nouveaux articles indiquent clairement que le renversement de la circulation s’est probablement affaibli au cours des 150 dernières années”, a déclaré M. Robson. “Il y a une incertitude sur le moment, mais l’analogie entre ce qui s’est passé il y a 150 ans et aujourd’hui est assez forte.”
L’AMOC en folie ?
La circulation de l’AMOC n’est qu’un élément d’un système mondial de courants océaniques bien plus vaste, alimenté par les différences de température et de salinité de l’eau océanique.
Les eaux chaudes de surface circulent vers le nord dans l’Atlantique, puis finissent par se refroidir et – parce que l’eau froide et salée est très dense – coulent et remontent vers le sud à de grandes profondeurs. La circulation a ainsi été comparée à un tapis roulant.
Mais la fonte de la glace de mer de l’Arctique et de la calotte glaciaire du Groenland peut rafraîchir les eaux du nord et entraver leur descente.
Des recherches récentes ont en effet confirmé que l’eau de fonte du Groenland s’attarde à la surface de l’océan, où elle pourrait interrompre la circulation.
Les mesures directes de la circulation ne datent que d’un peu plus d’une décennie. Et si elles ont montré un ralentissement, cette période est trop courte pour détecter une tendance définitive.
Les nouvelles études ont donc cherché à déduire l’état de la circulation à partir de preuves plus indirectes.
Dans la première, les auteurs mettent en évidence un curieux schéma de températures océaniques qui correspond à ce que l’on pourrait attendre d’un affaiblissement de l’AMOC, à savoir un fort réchauffement au large de la côte est des États-Unis, associé à un refroidissement au sud du Groenland, que l’on appelle parfois le “blob” froid :
L’étude révèle que cet alignement étrange, qui a produit des régions de froid et de chaleur record juste à côté les unes des autres, se développe depuis les années 1950 et correspond étroitement aux prévisions d’un modèle climatique à très haute résolution.
L’étude a été menée par Levke Caesar, de l’Institut de Potsdam, avec des co-auteurs d’institutions d’Allemagne, de Grèce et d’Espagne, ainsi que de la National Oceanic and Atmospheric Administration américaine.
La seconde étude, quant à elle, s’appuie sur des échantillons de sédiments provenant des profondeurs de l’océan au large du cap Hatteras, en Caroline du Nord, pour déduire la force du courant depuis plus de mille ans.
Comme un courant plus fort peut transporter des grains de sable plus épais, l’étude a pu détecter un affaiblissement qui a commencé il y a environ 160 ou 170 ans, à la fin du “petit âge glaciaire” dans l’hémisphère nord. Cette tendance s’est ensuite poursuivie jusqu’à aujourd’hui.
“En ce qui concerne cette baisse initiale de l’AMOC, il est très probable qu’il s’agisse d’un processus naturel”, a déclaré M. Robson.
“Il est très probable, sur la base d’autres preuves, que les activités humaines aient continué à supprimer l’AMOC, ou peut-être aient conduit à un nouvel affaiblissement.”
Cohérent, ou contradictoire ?
Meric Srokosz, océanographe au Centre national d’océanographie en Grande-Bretagne, a noté que les deux études ont “des messages quelque peu différents” – mais a souligné qu’aucune ne fait une mesure directe de la circulation.
“Essentiellement, le point de vue que l’on adopte sur les résultats dépend de la qualité des modèles utilisés et de la façon dont les indicateurs choisis représentent l’AMOC sur les échelles de temps concernées”, a-t-il déclaré.
Marilena Oltmanns, océanographe au centre GEOMAR Helmholtz pour la recherche océanique à Kiel, en Allemagne, est allée plus loin en affirmant que les deux études ne mesurent peut-être pas tout à fait la même chose.
“Je pense qu’en appliquant des méthodes différentes et en examinant des échelles de temps différentes, les deux études se sont concentrées sur des composantes différentes de la circulation océanique”, a-t-elle déclaré.
“Les deux ont dû utiliser une sorte d’approximation ou de procuration, ce qui entraîne inévitablement des limites et ne peut pas donner une image complète.”
Mais Rahmstorf a fait valoir dans un courriel que, compte tenu des difficultés et des limites impliquées dans un tel travail, “je pense que la concordance globale des diverses estimations indépendantes est très bonne !”
Des changements marqués au large des côtes du Maine
Les auteurs de la première étude estiment que le changement de circulation pourrait déjà avoir un impact important le long du littoral américain.
“De toutes les eaux américaines, cette région a certainement connu le réchauffement le plus rapide au cours de la dernière décennie”, a déclaré Vincent Saba, biologiste marin à la National Oceanic and Atmospheric Administration et l’un de ses coauteurs.
Et cela a eu des effets importants sur les pêcheries. Le golfe du Maine, par exemple, a connu une explosion de l’industrie locale du homard et un effondrement de la pêche au cabillaud.
“Beaucoup de ces changements se produisent relativement vite, et notre gestion des pêches est incapable de suivre”, a déclaré Saba. “Nous essayons de comprendre comment faire face à certains de ces changements d’espèces que nous observons.”
Il ne s’agit pas seulement de la pêche : Si la tendance au ralentissement se poursuit, elle devrait entraîner une forte élévation du niveau de la mer contre la côte Est.
Des recherches antérieures ont déjà montré qu’entre 2009 et 2010, le niveau de la mer dans cette région a soudainement augmenté de 10 cm, en partie grâce à un bref ralentissement de la circulation.
Rahmstorf explique que ce phénomène se produit parce que le courant du Gulf Stream, qui se dirige vers le nord, pousse les eaux vers sa droite, ce qui signifie que l’océan s’accumule contre la côte de l’Europe.
Mais lorsque le courant s’affaiblit, une partie de l’eau revient vers la côte est des États-Unis.
Pour l’avenir, M. Rahmstorf prévoit que la circulation ne fera que s’affaiblir davantage à mesure que le changement climatique progressera. Ce ne sera peut-être pas lent et régulier : La crainte est grande qu’il y ait un “point de basculement” où la circulation s’arrêterait brusquement.
Il s’agit de l’un des scénarios les plus tristement célèbres de changement climatique brutal, tel qu’il est connu : des études de l’histoire de la planète suggèrent qu’un tel changement soudain dans l’Atlantique Nord s’est produit à de nombreuses reprises dans le passé de la Terre, peut-être aussi récemment qu’il y a environ 13 000 ans. Mais on ne sait pas exactement à quelle distance se trouve le point de basculement.
“Je pense qu’à long terme, le Groenland commencera à fondre encore plus vite, et je pense donc que la perspective à long terme pour ce système de circulation océanique est qu’il s’affaiblisse davantage”, a déclaré Rahmstorf.
“Et je pense que cela va nous affecter tous, fondamentalement, de manière négative”