Le déploiement d'un flotteur Argo au large d'un navire de recherche. Les données recueillies à partir des flotteurs Argo ont été utilisées pour valider une nouvelle estimation du contenu thermique des océans. (Image reproduite avec l'aimable autorisation de l'Organisation de recherche scientifique et industrielle du Commonwealth australien.)
Les océans peuvent stocker 13% de chaleur de plus que prévu, selon une nouvelle étude co-écrite par des scientifiques du National Center for Atmospheric Research (NCAR).
La découverte, publié dans la revue Avancées scientifiques , est basé sur une nouvelle analyse de la façon dont les températures des océans ont changé depuis 1960. L'équipe de recherche, dirigé par Lijing Cheng de l'Académie chinoise des sciences, ont comparé leurs résultats aux estimations publiées dans le cinquième rapport d'évaluation du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat en 2013.
"En d'autres termes, la planète se réchauffe beaucoup plus qu'on ne le pensait, " a déclaré Kevin Trenberth, scientifique du NCAR, un co-auteur de l'étude.
La grande majorité de la chaleur excédentaire piégée sur Terre par les émissions de gaz à effet de serre (environ 90 %) est stockée dans les océans, mais mesurer l'évolution de la teneur en chaleur des océans au fil du temps a été un défi en raison de la rareté des observations.
Historiquement, la température des eaux océaniques a été mesurée par une variété de navires, mais cela limitait les observations aux zones où les navires voyageaient. Au cours des dernières décennies, les mesures de la chaleur des océans ont augmenté, grâce aux nouvelles techniques d'observation. En 2000, les scientifiques ont commencé à déployer un réseau de milliers de flotteurs appelés Argo pour profiler les conditions dans la couche supérieure de l'océan s'étendant sur 2, 000 mètres (6, 562 pieds). Argo a atteint une couverture quasi mondiale en 2005, bien que certaines régions éloignées ne soient toujours pas échantillonnées.
Pour combler les grandes lacunes des relevés historiques de la température des océans, l'équipe de recherche a utilisé une combinaison de techniques statistiques et de sortie de modèle pour déterminer l'utilité d'une seule observation pour déduire des informations sur la zone environnante, ainsi que la relation entre les températures dans les différentes parties des océans du monde. Ils ont trouvé que, dans la plupart des régions, une seule observation de l'océan pourrait fournir des informations précieuses sur les conditions jusqu'à 2, 000 kilomètres (1, 243 milles) de distance.
Pour vérifier s'ils étaient corrects, ils ont utilisé des observations Argo. En premier, ils ont choisi les données d'un petit nombre de flotteurs du réseau pour imiter la rareté des observations qui auraient été disponibles au milieu du 20e siècle. Ensuite, ils ont utilisé leur nouvelle technique pour créer une carte complète de la température de l'océan sur la base de ces quelques observations. Lorsqu'ils ont comparé leur carte à l'ensemble des observations Argo, ils ont constaté que leur reconstruction était étroitement liée à la réalité.
« Les résultats ont été remarquables, " a déclaré Trenberth. " Ils nous donnent beaucoup plus de confiance sur la teneur en chaleur des océans, remontant à la fin des années 1950. »
Les résultats ont permis à l'équipe d'estimer le réchauffement total entre 1960 et 2005 à 337 zettajoules (une mesure de l'énergie). Ils ont également constaté que les changements étaient faibles jusqu'en 1980, lorsque la quantité de chaleur stockée dans les océans a commencé à augmenter régulièrement. Depuis 1990, des quantités importantes de chaleur ont commencé à s'infiltrer plus profondément dans les couches océaniques.
Bilan énergétique océanique estimé par Cheng et al. 2017. Les 93 % du déséquilibre énergétique observé depuis le sommet de l'atmosphère sont représentés en jaune. Crédit :Cheng et al., 2017
Le scientifique et co-auteur du NCAR, John Fasullo, a déclaré que l'étude met également en évidence l'impact d'observations et de modèles améliorés, qui donnent aux scientifiques des informations importantes sur ce à quoi le monde ressemblait autrefois.
"La science ne regarde pas seulement vers l'avenir, mais essaie aussi continuellement de donner un sens au passé, ", a-t-il déclaré. "Ce travail est un exemple de la façon dont les progrès technologiques ont permis une meilleure compréhension des changements passés dans l'océan, où la variabilité a toujours été un peu une énigme en raison de son immensité et de sa profondeur. Les informations associées à ce travail modifient non seulement notre compréhension du climat passé, mais aussi la façon dont les changements futurs pourraient se dérouler. »
