Le renversement de l'Atlantique, l'un des systèmes de transport de chaleur les plus importants de la Terre, pomper de l'eau chaude vers le nord et de l'eau froide vers le sud est plus faible aujourd'hui qu'à tout autre moment depuis plus de 1000 ans. L'analyse des données de température de surface de la mer fournit de nouvelles preuves que cette circulation océanique majeure a ralenti d'environ 15 pour cent depuis le milieu du 20e siècle, selon une étude publiée dans la très réputée revue La nature par une équipe internationale de scientifiques. Le changement climatique d'origine humaine est le principal suspect de ces observations inquiétantes.

Un modèle spécifique de réchauffement et de refroidissement océaniques régionaux, pratiquement comme une empreinte digitale"

"Nous avons détecté un schéma spécifique de refroidissement de l'océan au sud du Groenland et de réchauffement inhabituel au large des côtes américaines, ce qui est très caractéristique d'un ralentissement du renversement de l'Atlantique, également appelé système Gulf Stream, " dit l'auteur principal Levke Caesar de l'Institut de Potsdam pour la recherche sur l'impact climatique (PIK). " C'est pratiquement comme une empreinte digitale d'un affaiblissement de ces courants océaniques. " Alors que les courants ralentissent, ils apportent moins de chaleur vers le nord, provoquant un refroidissement généralisé de l'Atlantique Nord, la seule région océanique qui s'est refroidie face au réchauffement climatique. À la fois, le Gulf Stream se déplace vers le nord et plus près du rivage et réchauffe les eaux le long de la moitié nord de la côte atlantique américaine.

"Cette région s'est réchauffée plus rapidement que la plupart des autres parties de l'océan mondial au cours des dernières décennies, ", déclare le co-auteur Vincent Saba du laboratoire de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) à Princeton. "Ce modèle spécifique de température de l'océan a été projeté par des simulations informatiques à haute résolution en réponse à l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. a été confirmé par des mesures."

Les mesures des températures de surface de la mer confirment les simulations informatiques

Depuis des décennies, des scientifiques ont étudié la dynamique du renversement de l'Atlantique. Les simulations informatiques prédisent généralement qu'il s'affaiblira en réponse au réchauffement climatique d'origine humaine. Mais si cela se produit déjà n'est pas clair jusqu'à présent, en raison d'un manque de mesures de courant continu à long terme. « La preuve que nous sommes maintenant en mesure de fournir est la plus solide à ce jour, " dit Stefan Rahmstorf de l'Institut de Potsdam, qui a conçu l'étude. « Nous avons analysé tous les ensembles de données disponibles sur la température de surface de la mer, comprenant des données de la fin du 19ème siècle jusqu'à nos jours."

"Le modèle de tendance spécifique que nous avons trouvé dans les mesures ressemble exactement à ce qui est prédit par les simulations informatiques à la suite d'un ralentissement du système Gulf Stream, et je ne vois aucune autre explication plausible à cela, " dit Rahmstorf. Ce n'est en fait pas seulement le modèle dans l'espace qui correspond entre la simulation informatique et les observations, mais aussi le changement avec les saisons.

Le réchauffement climatique est probablement à l'origine des changements - les effets sont de grande envergure

L'affaiblissement est causé par un certain nombre de facteurs qui peuvent être liés au réchauffement climatique causé par les gaz à effet de serre provenant de la combustion du charbon, huile, et gaz. Le renversement de l'Atlantique est dû aux différences de densité de l'eau de l'océan :lorsque l'eau chaude et donc plus légère se déplace du Sud vers le Nord, il devient plus froid et donc plus dense et plus lourd, ce qui le fait s'enfoncer dans les couches océaniques plus profondes et refluer vers le sud. "Mais avec le réchauffement climatique, l'augmentation des précipitations ainsi que l'eau de fonte de la banquise arctique et de la calotte glaciaire du Groenland dilue les eaux de l'Atlantique nord, réduire la salinité. Moins d'eau salée est moins dense et donc moins lourde, ce qui rend plus difficile pour l'eau de couler de la surface vers les profondeurs, " explique Alexander Robinson de l'Université de Madrid, qui a co-écrit l'étude.

Il y a eu de longs débats pour savoir si le renversement de l'Atlantique pourrait s'effondrer, étant un élément de basculement dans le système Terre. La présente étude ne considère pas le devenir futur de cette circulation, mais analyse plutôt comment il a changé au cours des cent dernières années. Néanmoins, Robinson met en garde :« Si nous n'arrêtons pas rapidement le réchauffement climatique, il faut s'attendre à un nouveau ralentissement à long terme du basculement atlantique. Nous commençons seulement à comprendre les conséquences de ce processus sans précédent, mais elles pourraient être perturbatrices."

Plusieurs études ont montré, par exemple, qu'un ralentissement du renversement de l'Atlantique aggrave l'élévation du niveau de la mer sur la côte américaine pour des villes comme New York et Boston. D'autres montrent que le changement associé des températures de surface de la mer Atlantique affecte les conditions météorologiques en Europe, comme la piste des tempêtes venant de l'Atlantique. Spécifiquement, la vague de chaleur européenne de l'été 2015 a été liée au froid record dans l'Atlantique nord cette année-là - cet effet apparemment paradoxal se produit parce qu'un Atlantique nord froid favorise un modèle de pression atmosphérique qui canalise l'air chaud du sud vers l'Europe.

Les résultats sont largement étayés par une étude sur le passé de la Terre dans le même numéro de La nature

Les résultats sont étayés et mis dans une perspective à plus long terme par une seconde étude menée par une équipe autour de David Thornalley de l'University College London, publié dans le même numéro de La nature .

Cette importante analyse se penche sur le climat passé de la Terre, en utilisant des informations qui sont par exemple enfouies au fond de l'océan, dans la composition des sédiments - pour reconstituer les changements de renversement de l'Atlantique au cours du passé 1, 600 ans. Ces données indirectes dites paléoclimatiques fournissent une confirmation indépendante des conclusions antérieures selon lesquelles la faiblesse récente de la circulation est sans précédent, au moins depuis plus d'un millénaire. L'évolution du renversement de l'Atlantique au cours du dernier millénaire déduite de preuves indirectes de températures souterraines correspond presque exactement à celle trouvée précédemment par Rahmstorf et ses collègues en 2015 - ce qui est assez remarquable, étant donné que la nouvelle étude est basée sur les sédiments océaniques, alors que l'étude précédente utilisait un réseau de preuves trouvées à la surface du sol, telles que les données sur les carottes de glace et les cernes des arbres.

« Plusieurs éléments de preuve se rassemblent pour donner une image cohérente maintenant, pointant tous vers le même affaiblissement depuis les années 1950, " dit Rahmstorf :" Le refroidissement subpolaire de l'Atlantique, le réchauffement des côtes du Gulf Stream, les données proxy de Thornalley pour les températures de la subsurface de l'Atlantique, et des données proxy antérieures de coraux d'eau profonde montrant des changements de masse d'eau dans le golfe du Maine."

L'étude de Thornalley suggère également qu'une partie du renversement de l'Atlantique – le flux profond de l'eau de la mer du Labrador – a été affectée il y a 150 ans par le réchauffement et la fonte des glaces à la fin du « petit âge glaciaire ». Cela illustre la sensibilité du renversement de la circulation au réchauffement et à l'apport d'eau douce - quelque chose qui se reproduit maintenant avec le réchauffement causé par l'homme et l'accélération de la fonte du Groenland. Cependant, à en juger par les données des températures souterraines passées, cet événement il y a 150 ans n'était pas associé à une réduction globale aussi profonde du transport de chaleur dans l'océan Atlantique que le réchauffement dû aux gaz à effet de serre des combustibles fossiles qui s'est produit principalement depuis 1950 - un réchauffement climatique plus important que jamais auparavant dans l'histoire de la civilisation humaine.