Le nouvel article analyse une carotte de glace antarctique (flèche noire en bas) pour montrer que les vents de l'océan Austral (flèches jaunes) ont réagi au réchauffement rapide de l'Arctique au cours de la dernière période glaciaire. Des études antérieures ont établi des liens entre le réchauffement de l'Arctique et les courants océaniques (flèches rouges/bleues), le courant-jet nord (flèches vertes) et les bandes de pluie tropicale (nuages verts). Crédit: Géosciences de la nature 2017/Nérilie J. Abram
Le climat global est une machine complexe dans laquelle certaines pièces sont séparées, d'autres encore sont connectés. Les scientifiques tentent de découvrir les connexions pour prédire ce qui arrivera à notre climat, surtout dans un futur avec plus de gaz piégeant la chaleur.
Un modèle dramatique dans l'histoire climatique de notre planète implique des paroxysmes dans les températures arctiques. Au cours de la dernière période glaciaire, il y a des dizaines de milliers d'années, Le Groenland s'est réchauffé à plusieurs reprises d'environ 10 degrés Celsius en quelques décennies seulement, puis s'est progressivement refroidi. Pendant ce temps, le climat de l'hémisphère sud est resté assez stable, avec seulement des échos faibles et retardés du chaos de la température au nord.
Mais de nouvelles recherches de l'Université de Washington montrent que les vents violents entourant l'Antarctique - un levier important sur le climat mondial - se sont déplacés rapidement en réponse aux pics de température de l'hémisphère nord.
"Il est très surprenant que nous puissions voir ces changements vraiment brusques dans l'hémisphère nord se rendre très rapidement dans l'hémisphère sud, " a déclaré le premier auteur Bradley Markle, un doctorant de l'UW en sciences de la Terre et de l'espace. "La circulation atmosphérique est étroitement liée à travers le monde pendant ces événements."
L'étude est publiée dans le numéro de janvier de Géosciences de la nature .
Les chercheurs ont utilisé des preuves provenant d'une carotte de glace de l'Antarctique occidental de 2 milles de long. Les couches annuelles épaisses de cette carotte de glace fournissent une datation précise qui permet aux scientifiques de faire correspondre son histoire climatique avec celle des enregistrements glaciaires lointains du Groenland. La température sauvage du nord oscille, connu sous le nom d'événements Dansgaard-Oeschger, sont considérés comme des oscillations naturelles du système climatique. Ils ont été reproduits dans les modèles climatiques les plus sophistiqués couvrant la période glaciaire. Ces mêmes modèles montrent également un changement dans les vents de l'hémisphère sud.
La nouvelle étude est le support observationnel de ce changement des vents.
La carotte glaciaire de l'Antarctique montre que les vents de l'océan Austral se sont déplacés en même temps, ou tout au plus en quelques décennies, de chaque réchauffement rapide du Groenland. températures de l'air en Antarctique, d'autre part, sont reliés par les océans plus lents et ont mis environ deux siècles à réagir.
Une section fraîchement extraite de la carotte de division de la calotte glaciaire de l'Antarctique de l'ouest de 2 milles de profondeur, forés de 2006 à 2011. Les sections sont maintenant stockées dans des congélateurs dans une installation nationale à Denver. Crédit :Jay Johnson/Université du Wisconsin
"Nous n'avions jamais rien trouvé dans nos carottes de glace avant cela montre que l'hémisphère sud réagit si rapidement à ce qui s'est passé dans l'hémisphère nord, " a déclaré le co-auteur Eric Steig, un professeur UW des sciences de la Terre et de l'espace. "Ce que nous avons découvert, c'est que lorsqu'il se réchauffe brusquement dans l'hémisphère nord, les vents de l'hémisphère sud se déplacent vers le nord, et souffler sur de l'eau plus chaude. Et c'est l'inverse qui se produit lorsqu'il se refroidit rapidement au nord :les vents se tournent vers le sud."
Il était déjà bien connu que les bandes de pluie tropicale et le courant-jet de l'hémisphère nord s'ajustent à l'équilibre de température entre les hémisphères. Mais il y avait peu de preuves historiques de vents soufflant sur les mers glacées du sud.
La nouvelle étude utilise des indices chimiques dans le dossier des carottes de glace de 70 000 ans. Alors que les rafales de vent évaporent l'eau de mer, la fraction d'atomes d'hydrogène et d'oxygène plus lourds à plus légers dans la vapeur dépend de la température de l'océan. Lorsque cette humidité finit par tomber sous forme de neige sur l'Antarctique, il contient une signature de la latitude où il s'est évaporé.
Les résultats montrent que les vents se sont déplacés du nord vers l'équateur lorsque le Groenland s'est réchauffé, par un signal qui a été communiqué à travers l'atmosphère.
L'auteur Bradley Markle examine une section de carotte de glace sur le site de terrain de l'Antarctique occidental. Il a passé deux mois sur le terrain en tant que membre de l'équipe de forage. Crédit :Linda Morris/États-Unis Programme de forage sur glace
"Quand il se réchauffe rapidement dans l'hémisphère nord, il crée de forts gradients de température, qui influencent les ceintures de pluie sous les tropiques. Les ceintures de pluie dans les tropiques affectent l'endroit où les vents soufflent dans l'hémisphère sud. C'est donc une chaîne d'effets, " a déclaré Steig.
En plus d'être important pour le climat de l'Antarctique, les vents de l'océan Austral influencent les précipitations en Amérique du Sud, Australie et Afrique australe. Ces vents jouent également un rôle dans les rétroactions climatiques à long terme qui impliquent la glace de mer antarctique et l'absorption du dioxyde de carbone atmosphérique par les océans.
"Il y a une compréhension générale dans la communauté scientifique du climat que le réchauffement climatique n'est pas seulement une question de changement de température, c'est aussi changer de vent, " a déclaré Steig.
Bien qu'il existe des preuves que les vents de l'océan Austral peuvent changer aujourd'hui, les causes seraient différentes de celles de l'étude, les auteurs ont mis en garde. Mais les résultats établissent un nouveau pont entre les deux hémisphères, et appuyer les résultats de modèles informatiques qui créent des simulations détaillées du climat mondial sur des milliers d'années.
« Cela nous donne l'assurance que les modèles que nous utilisons pour effectuer ces calculs fonctionnent correctement, " a déclaré Steig.
