Les tropiques de la Terre s'étendent vers les pôles et cette expansion est due aux changements causés par l'homme à l'océan, selon de nouvelles recherches.

Les tropiques s'enroulent autour du milieu de la Terre comme un chaud, ceinture mouillée. Cette partie du globe reçoit la lumière du soleil la plus directe tout au long de l'année et se caractérise par des températures moyennes élevées et de fortes précipitations. Contrairement à l'intérieur luxuriant des tropiques, cependant, les bords de cette région sont chauds et desséchés.

Les scientifiques ont remarqué au cours des 15 dernières années que ces bandes arides s'étendent vers les pôles dans des régions comme la Méditerranée, sud de l'Australie et sud de la Californie. De façon intéressante, ces zones sèches se sont davantage étendues dans l'hémisphère sud que dans l'hémisphère nord et les chercheurs ont eu du mal à identifier exactement ce qui motive la tendance.

Une nouvelle étude dans les AGU's, Journal of Geophysical Research :Atmosphères fait valoir que l'échec à se mettre d'accord sur un mécanisme précis a été, en partie, parce que la plupart des chercheurs ont cherché au mauvais endroit. La nouvelle étude a révélé que l'expansion tropicale est principalement due au réchauffement des océans causé par le changement climatique plutôt que par des changements directs dans l'atmosphère. Un changement plus important se produit dans l'hémisphère sud car il a plus de surface océanique, selon la nouvelle étude.

L'expansion tropicale pourrait avoir de profondes implications économiques et sociales :le processus pourrait modifier la trajectoire des tempêtes et provoquer des incendies de forêt et des sécheresses plus graves dans des endroits comme la Californie et l'Australie qui souffrent déjà de stress hydrique.

Les nouveaux résultats fournissent la preuve la plus claire à ce jour que l'expansion tropicale est en fait principalement due au changement climatique, selon les auteurs de l'étude. Alors que les fluctuations climatiques naturelles à long terme contribuent aux tendances observées, ces variations ne peuvent à elles seules expliquer dans quelle mesure l'expansion s'est déjà produite.

Ça signifie, les auteurs soutiennent, que le changement climatique a peut-être déjà contribué de manière significative à l'expansion tropicale, en particulier dans l'hémisphère sud dominé par l'océan.

"Nous démontrons que le réchauffement accru des océans subtropicaux est indépendant des oscillations climatiques naturelles, " dit Hu Yang, climatologue à l'institut Alfred Wegner de Bremerhaven, Allemagne et auteur principal de la nouvelle étude. "C'est le résultat du réchauffement climatique."

Un phénomène déconcertant

Un article de 2006 publié dans la revue Science annonçait une découverte troublante :dans certaines parties du monde, les tropiques s'étendaient. Les chercheurs ont tenté de découvrir le coupable depuis la publication de cet article. Les scientifiques estiment à partir d'observations satellitaires que cet élargissement se produit à un taux de 0,25 à 0,5 degré de latitude par décennie. Mais sans identifier une cause racine, ils ne peuvent pas modéliser avec précision la vitesse à laquelle l'expansion se produira à l'avenir ou les régions qu'elle affectera.

Certains chercheurs ont suggéré des émissions de gaz à effet de serre, l'appauvrissement de la couche d'ozone et les aérosols dans l'atmosphère sont à l'origine de cette expansion. Mais les modèles climatiques utilisant ces variables pour expliquer l'expansion sous-estiment systématiquement la vitesse du changement et ne tiennent pas compte des raisons pour lesquelles l'expansion se produit dans certaines régions mais pas dans d'autres. Cela a conduit certains chercheurs à théoriser que l'expansion tropicale peut simplement s'expliquer par les oscillations naturelles du climat terrestre. Mais la variation naturelle ne correspond pas tout à fait aux modèles que les scientifiques ont déjà observés.

Océan contre atmosphère

Yang et ses collègues ont commencé à remarquer l'expansion tropicale en 2015, lors de l'analyse des courants océaniques qui transportent l'eau chaude vers les pôles. Cela les a fait réfléchir :et si l'expansion tropicale n'était pas due à des changements dans l'atmosphère, mais des changements dans l'océan ?

Parce que l'océan et l'atmosphère sont des systèmes hautement connectés, il est souvent difficile de dire qui pousse l'autre, dit Yang. Dans la nouvelle étude, Yang et ses collègues ont analysé les températures de l'eau dans les principaux tourbillons océaniques, grands courants océaniques circulaires qui transportent de l'eau chaude vers les pôles et de l'eau froide vers l'équateur. Ils ont utilisé des observations satellitaires de la température de surface de la mer entre 1982, l'année où les observations ont commencé, et 2018, et comparé ces observations aux données sur les tropiques en expansion qui remontent à 1979.

Ils ont découvert que l'accumulation de chaleur excessive dans les océans subtropicaux depuis le début du réchauffement climatique au milieu des années 1800 a poussé les bords tropicaux et les tourbillons océaniques vers les pôles. Lorsque les chercheurs ont comparé le mouvement des tourbillons océaniques à l'expansion tropicale, ils ont trouvé les deux phénomènes appariés :l'expansion tropicale se produisait dans des endroits où les gyres océaniques se déplaçaient vers les pôles.

"En fait, je suis vraiment impressionné par ce papier, " a déclaré Kristopher Karnauskas, professeur agrégé au Département des sciences atmosphériques et océaniques de l'Université du Colorado Boulder qui n'était pas lié à la nouvelle étude. "Il n'y a vraiment pas beaucoup d'articles qui étudient vraiment le rôle de l'océan dans le problème de l'expansion tropicale."