Une carte de l'océan Arctique montre l'emplacement des bassins amérasien et eurasien. Les flèches montrent le chemin du chaud, eau douce du Pacifique et chaude, l'eau salée de l'Atlantique dans la région. Crédit :Graphique adapté de Polyakov et al. 2020, Papier Frontiers in Marine Science.
De nouvelles recherches explorent comment les océans des basses latitudes entraînent des changements complexes dans l'océan Arctique, poussant la région dans une nouvelle réalité distincte de la norme du 20e siècle.
L'Université d'Alaska Fairbanks et l'Institut météorologique finlandais ont dirigé l'effort international, qui comprenait des chercheurs de six pays. Le premier de plusieurs articles connexes a été publié ce mois-ci dans Frontières en sciences marines .
Le changement climatique est le plus prononcé dans l'Arctique. L'océan Arctique, qui couvre moins de 3% de la surface de la Terre, semble être assez sensible aux conditions anormales dans les océans des basses latitudes.
"Avec ça en tête, le but de notre recherche était d'illustrer la part du changement climatique arctique induite par des afflux anormaux [différents de la norme] d'eau océanique en provenance de l'océan Atlantique et de l'océan Pacifique, un processus que nous appelons la boréalisation, " a déclaré l'auteur principal Igor Polyakov, un océanographe au Centre international de recherche arctique de l'UAF et au FMI.
Bien que l'Arctique soit souvent considéré comme un système unique qui est uniformément touché par le changement climatique, la recherche a souligné que le bassin amérasien de l'Arctique (influencé par les eaux du Pacifique) et son bassin eurasien (influencé par les eaux de l'Atlantique) ont tendance à différer dans leurs réponses au changement climatique.
Ce modèle conceptuel montre l'afflux d'eau du Pacifique et de l'Atlantique dans l'océan Arctique dans le passé par rapport aux dernières années. Le bleu indique l'eau froide et le rouge indique l'eau chaude. Les flèches indiquent le sens d'écoulement de l'eau. Crédit :Graphique adapté de Polyakov et al. 2020, Papier Frontiers in Marine Science.
Depuis les premières mesures de température et de salinité prises à la fin des années 1800, les scientifiques savent que l'eau froide et relativement douce, qui est plus légère que l'eau salée, flotte à la surface de l'océan Arctique. Cette couche fraîche bloque la chaleur des eaux plus profondes de la fonte des glaces de mer.
Dans le bassin eurasien, ça change. Afflux anormal de chaleur, l'eau salée de l'Atlantique déstabilise la colonne d'eau, le rendant plus susceptible au mélange. La fraîcheur, la couche océanique supérieure protectrice fraîche s'affaiblit et la glace devient vulnérable à la chaleur provenant des profondeurs de l'océan. Alors que le mélange et la décomposition de la glace de mer se poursuivent, le processus s'accélère. L'océan devient plus productif biologiquement à mesure que plus profond, l'eau riche en nutriments atteint la surface.
Par contre, afflux accru de chaleur, l'eau relativement douce du Pacifique et les processus locaux comme la fonte des glaces de mer et l'accumulation d'eau de rivière rendent la séparation entre les couches superficielles et profondes plus prononcée du côté amérasien de l'Arctique. Au fur et à mesure que la mare d'eau douce grandit, il limite le mélange et le mouvement des nutriments vers la surface, potentiellement rendre la région moins productive sur le plan biologique.
L'étude explore également l'impact de ces changements physiques sur d'autres composantes du système arctique, y compris la composition chimique et les communautés biologiques.
Le retrait de la glace de mer permet à plus de lumière de pénétrer dans l'océan. Les changements dans les schémas de circulation et la structure de la colonne d'eau contrôlent la disponibilité des nutriments. Dans certaines régions, les organismes à la base du réseau trophique deviennent de plus en plus productifs. De nombreux organismes marins des latitudes subarctiques se déplacent vers le nord, dans certains cas, remplaçant les espèces arctiques locales.
Des instruments scientifiques surplombent l'océan Arctique libre de glace au cours de l'une des expéditions qui ont fourni des données à une étude récente publiée dans Frontiers of Marine Science. La glace de mer peut être vue à l'horizon. Crédit :Système d'observation des bassins Nansen et Amundsen.
"À bien des égards, l'océan Arctique ressemble maintenant à un nouvel océan, " dit Polyakov.
Ces différences modifient notre capacité à prévoir le temps, courants et le comportement de la banquise. Il y a des implications majeures pour les résidents de l'Arctique, pêche, tourisme et navigation.
Cette étude s'est concentrée sur des changements à assez grande échelle dans l'océan Arctique, et ses conclusions ne représentent pas nécessairement les conditions dans les eaux littorales où les gens vivent et chassent.
L'étude a souligné l'importance d'une future surveillance scientifique pour comprendre comment ce nouveau domaine affecte les liens entre l'océan, glace et atmosphère.
