Les courants océaniques qui contribuent au réchauffement des côtes atlantiques de l'Europe et de l'Amérique du Nord ont considérablement ralenti depuis les années 1800 et sont à leur plus faible en 1600 ans, selon de nouvelles recherches que mes collègues et moi avons menées. Comme nous l'avons exposé dans une nouvelle étude en La nature , l'affaiblissement de ce système de circulation océanique a peut-être commencé naturellement mais se poursuit probablement par le changement climatique lié aux émissions de gaz à effet de serre.

Cette circulation est un acteur clé du système climatique de la Terre et un ralentissement important ou brutal pourrait avoir des répercussions globales. Cela pourrait faire monter le niveau de la mer sur la côte est des États-Unis, modifier les modèles météorologiques européens ou les modèles de pluie plus globalement, et blesser la faune marine.

Nous savons qu'à la fin de la dernière grande période glaciaire, les fluctuations rapides de la circulation ont entraîné des changements climatiques extrêmes à l'échelle mondiale. Un exemple exagéré (mais terrifiant) d'un événement aussi soudain a été décrit dans le film à succès de 2004 The Day After Tomorrow.

L'affaiblissement récent que nous avons constaté était probablement dû au réchauffement de l'Atlantique Nord et à l'ajout d'eau douce résultant de l'augmentation des précipitations et de la fonte des glaces. Cela a été prédit à plusieurs reprises mais, jusqu'à maintenant, à quel point l'affaiblissement s'est déjà produit est largement resté un mystère. L'étendue des changements que nous avons découverts surprend beaucoup, moi y compris, et signale des changements importants dans l'avenir.

Le système de circulation en question est connu sous le nom de « Circulation méridienne de renversement de l'Atlantique » (AMOC). L'AMOC est comme un tapis roulant géant d'eau. Il transporte chaud, l'eau salée jusqu'à l'Atlantique nord où il fait très froid et coule. Une fois dans l'océan profond, l'eau reflue vers le sud puis tout autour des océans du monde. Cette bande transporteuse est l'un des plus importants transporteurs de chaleur dans le système climatique et comprend le Gulf Stream, connu pour garder l'Europe occidentale au chaud.

Les modèles climatiques ont toujours prédit que l'AMOC ralentirait en raison du réchauffement des gaz à effet de serre et des changements associés dans le cycle de l'eau. En raison de ces prévisions – et de la possibilité de changements climatiques brusques – les scientifiques surveillent l'AMOC depuis 2004 avec des instruments répartis de l'autre côté de l'Atlantique à des endroits clés. Mais pour vraiment tester les prédictions du modèle et déterminer comment le changement climatique affecte le convoyeur, nous avons eu besoin d'enregistrements beaucoup plus longs.

A la recherche de patrons

Pour créer ces enregistrements, notre groupe de recherche – dirigé par le Dr David Thornalley de l'University College London – a utilisé l'idée qu'un changement dans l'AMOC a un modèle unique d'impact sur l'océan. Lorsque l'AMOC s'affaiblit, l'océan Atlantique nord-est se refroidit et certaines parties de l'Atlantique ouest se réchauffent d'une quantité spécifique. Nous pouvons rechercher ce modèle dans les enregistrements antérieurs de la température des océans pour retracer à quoi ressemblait la circulation dans le passé.

Une autre étude dans le même numéro de Nature, dirigé par des chercheurs de l'Université de Potsdam en Allemagne, utilisé des observations historiques de température pour vérifier l'empreinte digitale. Ils ont constaté que l'AMOC avait diminué en force d'environ 15 % depuis 1950, soulignant le rôle des émissions de gaz à effet de serre d'origine humaine comme principale cause.

Dans notre papier, qui fait également partie du projet EU ATLAS, nous avons trouvé la même empreinte digitale. Mais au lieu d'utiliser des observations historiques, nous avons utilisé notre expertise dans la recherche climatique passée pour remonter beaucoup plus loin dans le temps. Nous l'avons fait en combinant des enregistrements connus des restes de minuscules créatures marines trouvées dans la boue des grands fonds. La température peut être calculée en examinant les quantités de différentes espèces et les compositions chimiques de leurs squelettes.

Nous avons également pu mesurer directement les vitesses passées des courants océaniques profonds en regardant la boue elle-même. De plus gros grains de boue impliquent des courants plus rapides, tandis que des grains plus petits signifient que les courants étaient plus faibles. Les deux techniques indiquent un affaiblissement de l'AMOC depuis environ 1850, à nouveau d'environ 15 à 20 %. Surtout, l'affaiblissement moderne est très différent de tout ce qui a été observé au cours des 1600 dernières années, indiquant une combinaison de moteurs naturels et humains.

La différence dans le moment du début de l'affaiblissement de l'AMOC dans les deux études nécessitera plus d'attention scientifique. Malgré cette différence, les deux nouvelles études soulèvent des questions importantes quant à savoir si les modèles climatiques simulent les changements historiques de la circulation océanique, et si nous devons revoir certaines de nos projections futures.

Cependant, chaque enregistrement long supplémentaire permet d'évaluer plus facilement dans quelle mesure les modèles simulent cet élément clé du système climatique. En réalité, l'évaluation des modèles par rapport à ces longs enregistrements peut être une étape cruciale si nous espérons prédire avec précision d'éventuels événements AMOC extrêmes et leurs impacts climatiques.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.