Dr Moriaki Yasuhara, Dr Hisayo Okahashi, et le Dr Huai-Hsuan May Huang de la School of Biological Sciences et Swire Institute of Marine Science de l'Université de Hong Kong (HKU), en collaboration avec des scientifiques du Lamont-Doherty Earth Observatory de Columbia University, Université de Duke, et US Geological Survey ont récemment rapporté leur découverte sur un facteur clé du changement climatique brutal passé et peut-être futur qui est la dynamique des eaux profondes dans l'océan Atlantique Nord dans le journal Géologie .

Depuis la proposition du paradigme du « tapis roulant » par Wallace S Broecker dans les années 1980, la circulation océanique profonde, maintenant connue sous le nom de circulation méridienne de renversement de l'Atlantique (AMOC), a été largement considérée comme un facteur important des changements climatiques mondiaux. L'AMOC est un processus par lequel les eaux de surface froides et salées s'enfoncent dans l'océan profond dans les hautes latitudes de l'Atlantique Nord, les eaux profondes de niveau inférieur (appelées North Atlantic Deep Water :NADW) s'écoulent vers le sud (Image 1), et finit par remonter à la surface dans l'océan Pacifique Nord. La force de cette circulation est connue pour affecter le flux de chaleur mondial et les climats régionaux. Pour étudier ces dynamiques de circulation, l'océan Atlantique Nord est particulièrement important, parce que c'est l'endroit où l'eau profonde se forme en refroidissant l'eau de surface dans les hautes latitudes.

La partie inférieure (plus profonde) de NADW en dessous de 2, 500 mètres est bien étudié, mais le comportement du NADW supérieur (eau intermédiaire) est mal compris depuis la dernière déglaciation, c'est-à-dire la période de transition entre la dernière période glaciaire et l'état climatique interglaciaire contemporain plus chaud. Par ailleurs, Dynamique NADW pour le passé ~11, 700 ans (connus sous le nom d'Holocène) restent équivoques. Le Dr Yasuhara et ses collaborateurs ont montré que la température de l'eau intermédiaire de l'Atlantique Nord subtropical variait considérablement au cours de ces deux périodes, basé sur la géochimie des éléments traces de coquilles calcifiées d'Ostracodes microcrustacés d'eau profonde dans une carotte de sédiment. Leurs reconstitutions révèlent une série d'événements de réchauffement brutal des eaux profondes à l'échelle de plusieurs siècles, probablement causés par la réduction de la circulation des eaux profondes. Les auteurs ont également découvert que bon nombre de ces événements d'affaiblissement de la circulation en eau profonde peuvent être largement reconnus dans l'ouest de l'Atlantique Nord. Ces dynamiques de circulation des eaux profondes déglaciaires-holocènes sont importantes pour comprendre les tendances actuelles et futures du système climatique de la Terre, car le réchauffement et la fonte des glaces polaires qui en résulte peuvent modifier la circulation des eaux profondes. Le récent rapport IPBES des Nations Unies (Plateforme intergouvernementale scientifique et politique sur la biodiversité et les services écosystémiques) a indiqué qu'environ 1 million d'espèces sont maintenant menacées d'extinction, et les changements dans le système climatique de la Terre en sont une partie importante.

L'auteur principal de l'étude, le Dr Yasuhara, a déclaré que "la circulation en eau profonde de l'Holocène était plus dynamique qu'on ne le pensait auparavant. Il est de plus en plus évident que ce changement de circulation dans l'Atlantique Nord affecte les climats des endroits reculés, notamment l'Asie de l'Est, ainsi que les écosystèmes marins et terrestres. récemment découvert par des scientifiques dont mes collègues HKU Drs Benoit Thibodeau et Christelle Not, cette circulation mondiale en eau profonde s'est considérablement affaiblie au cours du siècle dernier. Si un affaiblissement supplémentaire se produit à l'avenir, il peut y avoir des implications étonnamment larges non seulement sur nos systèmes atmosphériques et océaniques, mais aussi sur les systèmes écologiques de la Terre et notre société."

« Quantifier l'intensité de la circulation nord-atlantique dans le passé est l'un des grands défis de notre domaine. nous avons besoin de plus de reconstruction de son intensité dans le passé, comme celui fourni par l'étude du Dr Yasuhara et de ses collègues. » a mentionné le Dr Thibodeau du Département des sciences de la Terre, HKU.