Des hivers plus doux commencent à modifier la structure de la mer Noire, qui pourrait préfigurer comment la composition des océans pourrait changer du fait du changement climatique futur, selon de nouvelles recherches.

Une nouvelle étude publiée dans AGU's Journal of Geophysical Research :Océans analyser les températures de l'eau, la densité et la salinité de la mer Noire de 2005 à 2019 constatent que le réchauffement de l'hiver réchauffe la couche d'eau moyenne de la mer Noire, dite couche intermédiaire froide, qui existe entre la couche inférieure sans oxygène de la mer et la couche supérieure oxygénée de l'eau. Ce réchauffement provoque le mélange de la couche intermédiaire froide avec les deux autres couches d'eau, selon la nouvelle recherche.

Cette couche intermédiaire a fluctué dans le passé, mais au cours des 14 dernières années, sa température centrale s'est réchauffée de 0,7 degrés Celsius (1,26 degrés Fahrenheit). Le mélange de la couche intermédiaire froide avec les autres couches d'eau pourrait permettre aux masses d'eau des couches profondes de la mer d'infiltrer à terme la couche supérieure, qui aurait des impacts inconnus sur la vie marine de la mer.

La nouvelle étude suggère que le changement climatique provoque le réchauffement et le changement de la couche intermédiaire, mais les fluctuations naturelles pourraient aussi jouer un rôle, selon les auteurs de l'étude.

L'étude des changements dans les petites masses d'eau comme la mer Noire montre aux scientifiques comment de plus grandes masses d'eau pourraient évoluer à l'avenir. La nouvelle étude suggère ce qui pourrait arriver aux océans de la Terre alors que le climat continue de se réchauffer, selon les chercheurs.

Masses d'eau, qui existent dans les plans d'eau du monde entier, influencent le climat de la Terre et déplacent les nutriments à travers le monde. Les changements dans la composition des masses océaniques pourraient remodeler les courants mondiaux, affectant le climat et les écosystèmes de la planète.

Il est difficile d'étudier les masses d'eau massives dans les océans. Les scientifiques utilisent donc des masses d'eau régionales comme celles de la mer Noire pour déterminer comment le changement climatique pourrait affecter les masses océaniques.

« Nous voulons au moins savoir ce qui pourrait arriver dans différents scénarios de changement climatique mondial, " a déclaré Emil Stanev, un océanographe physique au Helmholtz-Zentrum Geesthacht Centre for Materials and Coastal Research à Geesthacht, Allemagne, et auteur principal de la nouvelle étude.

Modification des masses d'eau

La mer Noire se situe entre les Balkans et l'Europe de l'Est et reçoit l'eau de nombreux grands fleuves européens. Il reçoit et perd également de l'eau par le détroit du Bosphore, qui relie la mer Noire à la Méditerranée. La stratification de l'eau de la mer Noire provient du mélange de différentes sources d'eau, créant des masses d'eau dans la mer.

Les masses d'eau ont des températures distinctes, salinités, et densités, généralement identifiés par leurs positions horizontale et verticale dans les plans d'eau. La profondeur de la masse d'eau intermédiaire froide de la mer Noire varie en fonction de sa distance du rivage. La masse sépare les eaux de surface à faible teneur en sel des eaux de fond à forte teneur en sel. Chacune des couches d'eau de la mer abrite des organismes spécifiques adaptés à ses conditions océanographiques.

Les scientifiques ont déjà étudié la couche intermédiaire froide de la mer Noire, mais ils n'avaient pas analysé son évolution au fil du temps.

"Ils n'ont pas prêté trop d'attention à l'évolution des masses d'eau, " a déclaré Stanev.

Dans la nouvelle étude, Stanev et ses collègues ont tracé l'évolution de la masse d'eau intermédiaire froide de la mer Noire pendant 14 ans, comparer sa progression avec les tendances climatiques de la région. Ils ont utilisé des flotteurs alimentés par batterie pour mesurer la température, densité et salinité de la surface de la mer jusqu'à 1000 mètres (3281 pieds) à divers points au cours des saisons. Ils ont ensuite comparé les données du flotteur aux températures de l'air de surface pour voir s'il y avait une corrélation entre des hivers plus chauds et des changements dans la température et la salinité de la masse d'eau intermédiaire froide.

Ils ont découvert que les fluctuations hivernales modifiaient la température et la salinité de la couche intermédiaire froide, mais la densité de la masse d'eau est restée presque la même. La couche intermédiaire froide de la mer Noire s'est réchauffée, permettant à ses bords de se fondre avec les couches supérieure et inférieure de la mer. Si cette tendance se poursuit, cela pourrait potentiellement changer la stratification de la mer, selon les auteurs de l'étude. La restructuration des couches pourrait apporter des sulfures, produits chimiques corrosifs et nocifs au fond de la mer, jusqu'à la surface, impact sur la faune marine et le tourisme.

Le changement climatique pourrait réchauffer la mer, mais la variabilité naturelle pourrait aussi être responsable, selon James Murray, un océanographe chimiste à l'Université de Washington, qui n'était pas lié à la nouvelle étude. Des recherches antérieures menées à la fois par Murray et d'autres scientifiques ont montré que les couches d'eau de la mer Noire ont traversé des périodes chaudes et froides depuis les années 1950.

Cependant, la couche intermédiaire froide de la mer Noire n'a jamais été aussi chaude, Murray a ajouté.

Stanev et Murray sont tous deux d'accord pour dire que davantage de recherches sur l'évolution des couches de la mer Noire sont nécessaires. Continuer à étudier la couche intermédiaire froide de la mer Noire et ses fluctuations indiquera si le changement climatique est à l'origine de la disparition progressive de la couche.