En utilisant un modèle développé au JRC, les scientifiques ont réussi à simuler les courants à long terme de la mer Noire, teneur en eau salée et la température pour la première fois.

Les températures moyennes de surface de la mer Noire n'ont peut-être pas augmenté, selon les résultats surprenants d'une nouvelle étude du CCR.

L'étude a utilisé un modèle pour simuler les changements de température possibles et prédire les tendances à long terme de l'hydrodynamique de la mer Noire.

Alors que la surface n'a montré aucune tendance au réchauffement à long terme, les mêmes simulations ont également indiqué que les températures moyennes à 50 mètres sous la surface pourraient augmenter.

La mer Noire a des conditions naturelles uniques comme un bilan net d'eau douce positif et des courants locaux très spécifiques. Les données d'observation sur les changements de température sont variées et rares. En tant que tel, il n'est pas clair quels ont été les impacts du changement climatique sur les températures de l'eau de la mer Noire.

La mer a subi une dégradation écologique importante depuis les années 1970, due en grande partie à la pollution, la surpêche et les variations climatiques naturelles. Cartographier les tendances de son écosystème et simuler des scénarios futurs est essentiel pour comprendre comment les propriétés de la mer peuvent se développer à l'avenir en raison du changement climatique et des décisions politiques.

Principales conclusions

Les simulations de cette étude, couvrant cinq décennies, ne montrent aucune tendance significative à long terme de la température moyenne de l'eau de surface de la mer Noire. Cette absence de tendance est un résultat entièrement nouveau basé sur une simulation à long terme qui n'avait pas été menée avec succès auparavant.

La simulation a été exécutée pour toute la période de 1960 à 2015 et les résultats ont été vérifiés par rapport aux données connues, à la fois à partir des informations satellitaires disponibles au cours des vingt dernières années et des données moins complètes des décennies précédentes.

Avant la réalisation de cette étude, les scientifiques s'étaient appuyés sur des données de température de surface éparses provenant de croisières en bateau pour comprendre les propriétés de la mer au cours des décennies précédentes.

Cependant, les quelques points de données qui existent pour cette période n'ont pas suffi à prouver une tendance décisive. En réalité, dans la décennie entre 1966 et 1975, il n'y a pratiquement aucune donnée d'observation disponible.

Les résultats de la simulation, en comblant les vides, a également surpris les scientifiques qui s'attendaient à voir au moins une certaine tendance au réchauffement entre 1960 et 2015. Les résultats contrastent également directement avec les simulations précédentes de la mer Méditerranée voisine, qui se réchauffe.

Les scientifiques ont également été surpris de trouver une tendance significative à la baisse de la teneur en sel de surface de 0,02 % par an, encore une fois en contraste direct avec l'augmentation de la salinité de surface trouvée en Méditerranée. Les simulations n'ont trouvé aucune corrélation individuelle entre la salinité et la vitesse/direction du vent, ou bien avec une augmentation de l'apport d'eau douce des nombreux fleuves qui se jettent dans la mer Noire.

Cela suggère que des combinaisons de conditions météorologiques sont responsables de la tendance.

Par ailleurs, l'étude identifie trois périodes distinctes au cours desquelles il y a eu un changement significatif dans les propriétés de l'eau salée et de la température de la mer Noire - 1960-1970, 1970-1995 et 1995-2015. Cela peut être lié à des changements dans les courants de la mer, comme les périodes ont également été caractérisées par des changements importants par rapport à une circulation actuelle faible et désintégrée dans la première période, à une forte circulation principale « Rim Current » en deuxième et troisième périodes.

Sur toute la période de simulation, on constate le renforcement de cette circulation, accompagnée d'une intensification de la formation de petits, tourbillons localisés à contre-courant.

La plus grande image

La Terre se réchauffe, mais cela ne se produit pas uniformément à travers la planète et certaines régions se réchauffent plus rapidement que d'autres. Ainsi, même si la mer Noire pourrait ne pas être fortement affectée, ceci est probablement compensé par d'autres régions qui se réchauffent à un rythme plus rapide que le globe dans son ensemble.

Par exemple, les eaux de surface de la mer près du Texas lorsque l'ouragan Harvey a rugi vers Houston étaient parmi les plus chaudes de la planète.

Bien que cela puisse sembler une bonne nouvelle qu'il n'y ait pas eu d'augmentation à long terme des températures de l'eau de surface de la mer Noire, cela ne veut pas dire qu'il n'est pas affecté par le réchauffement climatique. Ces effets peuvent être masqués ou atténués par le fait que la température de l'air dans la région se réchauffe.

En effet, l'étude a également examiné les tendances de la température moyenne à des profondeurs spécifiques et a trouvé une tendance positive à 50 mètres sous la surface, ce qui suggère un réchauffement des eaux plus profondes avant la couche de surface.

Fond

Plusieurs conditions naturelles uniques de la mer Noire sont bien connues :le courant dit « Rim Current » de forte circulation d'eau autour du périmètre de la mer; la couche intermédiaire froide (CIL) des eaux sous le niveau de la surface ; et le niveau élevé d'eau anoxique, qui représente plus de 90 % du volume d'eau profonde du bassin.

Cependant, les connaissances actuelles sur la dynamique spatiale et temporelle de la teneur en sel et des caractéristiques de température de la mer Noire sont beaucoup plus limitées, en raison du manque de données et de la faible distribution des mesures existantes.

Compte tenu de ce manque de connaissances, les chercheurs du JRC ont cherché à développer un modèle capable de reproduire la température et la teneur en eau salée de la mer Noire sur le long terme.

Au cours de l'étude, réalisé dans le cadre du projet de simulations de scénarios de l'évolution de l'écosystème de la mer Noire (SIMSEA) de l'UE, des simulations continues couvrant la période 1960-2015 ont été réalisées.

Les chercheurs ont utilisé un modèle général de transport estuarien (GETM) à haute résolution avec des équations spécifiques conçues pour reproduire avec précision les principales caractéristiques physiques de la mer Noire sans s'appuyer sur des données d'observation et climatologiques rares.

L'étude est le premier modèle réussi de la mer Noire basé sur GETM et a été publiée dans le Journal de recherche géophysique . La validation réussie et l'application à long terme du modèle utilisé seront intégrées dans les futures prévisions et simulations.